近年来,海军和其他国防组织对各种军事任务中应用的无人艇越来越感兴趣,并且对无人艇的依赖使无人艇的相关研究和开发加快了步伐。无人艇具备很大的潜力,能够在关键任务中发挥很大的作用。实现信息优势,减少附带损害,自主精确、高效的完成任务使得无人艇的地位日益突出。本文将一种作业于内河湖泊的双体无人艇作为研究对象,对该双体无人艇的快速性、操纵性和抗倾覆性性能进行了研究。针对上述性能,对该双体无人艇的性能综合优化数学模型进行了构建,并将构建的优化数学模型与智能优化算法相结合,据此设计编写出适用于该艇的综合优化程序。在经优化得出的艇模主尺度的基础上,通过运用相似理论,进行了该双体无人艇的设计制作。对制作完成后的艇模进行了系列性能试验,包括快速性、操纵性和横纵摇试验,并对得到的试验数据进行了系统辨识计算,该方法对实现该双体无人艇的未来航行参数预报具有重要参考作用。具体的研究工作总结如下:(1)对各智能优化算法进行研究与分析,其中包括遗传算法、粒子群算法、混沌算法和复合形算法,以及在各智能算法中加入分层、并行策略,以提高优化效率。(2)建立多目标、多约束条件的优化数学模型,包括快速性、操纵性和抗倾覆性,将各性能目标函数采用幂指函数乘积的形式,结合惩罚函数,构造双体无人艇的适应度函数,即该双体无人艇的综合优化数学模型。(3)运用C#语言将四种智能优化算法以及分层、并行策略编入双体无人艇优化软件,并进行优化计算,比较了四种算法以及加入分层、并行策略的优化效果。(4)根据优化结果得出实船的主尺度以及各参数,通过缩尺比得到双体无人艇模型的主尺度及参数,结合母型船的型线图及略微的调整得到了模型的型线图,根据型线图最终完成了模型制作。继而进行艇模的推进与操纵系统的设计与安装。(5)针对优化后的双体无人艇模型展开了一系列的试验研究,该系列试验包括快速性试验、操纵性试验及横纵摇试验。针对试验数据进行数据分析及辨识计算,从而得到适合该艇的运动数学模型,分析和讨论试验数据与预报值之间的相对误差,证明吻合效果较好。同时验证了该辨识软件可行,得出的结果可以对该无人艇未来的航行参数及运动姿态进行预报。