关于无人艇的研究正在世界范围内兴起。作为无人平台的一种,无人艇在某些危险领域正逐步成为有人平台的替代和补充。国内关于无人艇的研究尚处于起步阶段,与国外的研究水平相比还有很大的一段距离。为了早日设计制造出可以实际用于军事用途的无人艇,本论文从研究无人艇的体系结构入手,从总体的角度对无人艇的系统组成和功能原理进行了研究和设计,为后续研究提供参考。本论文首先介绍了国内外关于无人艇的研究现状和发展动态,以及当前无人艇研究过程中面临的关键技术,定义了无人艇的体系结构,明确了本论文的研究内容。结合国内的需求,本论文主要研究用于近海防卫的无人艇的体系结构。在对该类型艇的功能需求进行具体分析和设计的基础上,从物理层面对无人艇的系统组成进行了分析和设计,提出了与无人艇的功能相适应的物理架构,同时通过分析各组成模块之间的相互关系,完成了无人艇的逻辑架构设计。考虑到无人艇固有的复杂性,按照分层递阶智能控制原理对无人艇的控制系统体系结构进行了设计,针对无人艇的自动航行系统进行了具体设计,并且提出了与控制系统的层次结构相适应的通用控制节点的设计概念,作为无人艇系统开发设计的一个指导方法。最后针对自动航行系统中涉及的关键技术采用计算机仿真的方法进行了研究,使用Nomoto模型构建了无人艇的数学模型,采用闭环增益成形控制算法设计了无人艇的航向控制器,仿真结果令人满意。