海洋学科的发展离不开海洋探测装备的支撑。仿鱼机器人是一种新概念水下机器人,具有高推进效率、高机动性和高隐蔽性等特点。侧线系统是鱼类千百年来进化而成的感知器官,对鱼类的生理活动和生存意义重大。对人工侧线的研究可以促进机器鱼的仿生研究和智能化。本文采用CFD数值模拟方法,研究了不同流场环境下仿鱼机器人体表人工侧线系统的压力分布时空特性,确定了表征压力分布时空特性的特征参数,利用特征选择方法优化了人工侧线系统中压力传感器的布局方式,并基于多分类支持向量机,实现了仿鱼机器人人工侧线系统对不同流场环境的辨识。本文基于CFD数值模拟方法和机器学习算法,探究了基于人工侧线系统的仿鱼机器人流场识别方法,具体内容如下:第1章,阐述了本文的研究背景及意义,概述了鱼类侧线的生理学基础,综述了仿鱼机器人及人工侧线系统的研究现状,归纳了现有研究的不足,并介绍了本文的主要研究内容。第2章,建立了仿鱼机器人及其人工侧线系统的CFD数值模拟模型和仿鱼机器人的机体运动模型,进行了 CFD模型的网格划分及优化、仿真参数设置和仿真实验分组设置,验证了网格数量独立性和时间步长独立性,阐述了基于人工侧线系统实现流场辨识的理论依据,并进行了仿真验证。第3章,提出了数值模拟原始数据的平滑滤波算法,分析了不同流场环境中人工侧线系统所采集的压力值的时空分布特性,计算了表征压力分布时空特性的特征参数,并对各个压力传感器的压力特征值进行了测量特性分析。第4章,概述了机器学习算法中的特征选择原理和常用方法,基于遗传算法和可分性判据,提出了优化人工侧线系统中压力传感器布局方式的总体方案,并获得了不同数量约束条件下压力传感器的优化布局方式。第5章,概述了线性向量机和非线性向量机的应用特点,建立了基于支持向量机的人工侧线系统流场辨识模型,对比分析了采用不同传感器布局方式的人工侧线系统的流场辨识效果,并确定了人工侧线系统的最优压力传感器数量及其布局。第6章,总结全文,阐明了创新点和不足之处。