随着信息化作战模式的发展,协同作战和信息收集在海战中变得越来越重要;潜艇与水下无人航行器隐蔽性较好,但是通信、情报收集能力较弱,潜射无人机技术的提出弥补了这些缺陷。针对潜射无人机发射过程中的技术难题,本文设计了一种可以适用于潜艇和水下无人航行器使用的特种运载器;该特种运载器把无人机运送到水面后弹射升空,有效的解决了无人机防水及水下弹射等技术难题,降低研发与弹射成本,提高安全性。借鉴船舶艏向控制相关知识,设计了自适应模糊滑模控制器以满足无人机弹射过程中对于特种运载器的姿态要求。针对以上问题,本文将进行一下研究工作:首先,对特种运载器整体结构进行设计。根据无人机尺寸对特种运载器尺寸大小及外形结构进行设计,由于弹射姿态要求与水面呈72度角,在筒壁上设计环状气囊。对特种运载器壳体线性提出多种方案,并利用Fluent软件进行阻力计算,得出最优的壳体线性。根据壳体线性对各设备放置位置进行调整,计算其重心与浮心位置,并对稳性进行计算校核。最后对特种运载器硬件控制系统进行设计,并对各种传感器及其设备进行选型。其次,参考水面船舶与水下无人航行器的建模方法,结合特种运载器建立对应的运动学模型与动力学模型;并对矢量推进器进行了简要介绍,对矢量推进器产生的力与力矩进行分析并建立相应的数学模型。由于本文主要研究特种运载器到达水面以后艏向控制问题,因此根据实际需要把六自由度模型简化为三自由度。在海面特种运载器的姿态容易受到海风、海浪、海流的干扰,尤其艏向易受一阶波浪力影响,根据海洋环境建立海风、海浪、海流的数学模型。再次,借鉴船舶艏向控制相关知识,利用自适应模糊滑模方法对特种运载器的艏向进行控制。首先对滑模变结构控制、模糊控制以及自适应控制方法进行简单介绍,然后对自适应模糊滑模控制进行详细的讲解分析,并根据本文的特种运载器设计了其艏向控制的自适应模糊滑模控制器。最后,针对所设计的控制器进行仿真实验分析;把特种运载器艏向控制分为艏向改变与艏向保持两种情况分别进行分析,验证了所设计的控制器在本设计的特种运载器艏向控制上的稳定性、实用性以及抗干扰能力,将通过对比仿真实验进行详细的论证分析。