作为一种高性能船舶，全垫升气垫船(Air Cushion Vehicle，ACV)的两栖性、快速性良好，得到了世界各军事强国密切关注和大力发展。全垫升气垫船的船体构造、航行环境、航行状态都与普通船舶有显著区别，如由于垫升系统的存在，使得水动力学和空气动力学与常见水面船有很大区别，具有更强的非线性和不确定性。全垫升气垫船航行阻力小、稳定性差，经常伴有侧滑现象，容易处于危险航行状态且危险形势发展迅速，导致发生翻船事故。因此，解决全垫升气垫船安全航行的控制问题具有重要的军事价值和民用价值。　　本文首先建立全垫升气垫船六自由度运动数学模型，重点建立了影响全垫升气垫船航行安全的垫升系统数学模型和气垫兴波阻力数学模型，进行了操纵性仿真与分析，为航迹向保持控制和应急控制的研究奠定基础。然后，针对欠驱动全垫升气垫船航迹向安全航行控制问题，提出了航迹向间接控制概念，基于根据侧滑角信息，更新期望艏向的策略，应用终端滑模控制理论，提出了一种基于侧滑角信息，更新期望艏向的有限时间收敛欠驱动全垫升气垫船滑模航迹向安全航行控制方法。将航迹向控制转化为艏向控制，实现了对期望航迹向有限时间内的快速、稳定跟踪和避免出现影响安全的较大侧滑角。通过 Lyapunov稳定性理论证明了整个控制系统的稳定性。仿真验证所提出控制方法的有效性。接着，针对全驱动全垫升气垫船航迹向安全航行控制问题，提出多操纵面策略，采用力(矩)协调分配模块，使用艏喷管提供侧向力来抵消侧滑角，空气舵提供回转力矩使航向跟踪期望航迹向的策略。应用终端滑模控制理论，提出了一种有限时间收敛全驱动全垫升气垫船滑模航迹向安全航行控制方法。实现了对期望航迹向有限时间内的快速、稳定跟踪和消除侧滑角。通过 Lyapunov稳定性理论证明了整个多操纵面控制系统的稳定性。仿真验证所提出控制方法的有效性。再者，针对全垫升气垫船航迹向工作模式下，评述影响闭环系统失稳的主要因素，基于BP神经网络和Lyapunov稳定性理论，提出通过获得闭环系统安全限界，对全垫升气垫船失稳的危险状态进行预报的方法。该方法是基于 Lyapunov稳定性理论来判断闭环系统的稳定性，采用BP神经网络方法确定全垫升气垫船安全限界。得到的全垫升气垫船稳定区域判断预测模型，能够实时判断全垫升气垫船当前运动参数的稳定性。并根据某船测试数据进行验证，验证了所提方法的合理性。最后，针对全垫升气垫船运动参数超出相对应闭环系统安全限界时，基于最优控制理论，提出使全垫升气垫船运动参数最短时间返回到安全限界内的应急最优控制方法。最后，分别针对艏向、横倾和纵倾三个状态的安全控制问题进行仿真。仿真实验表明，在恶劣海况和高速的情况下，所研究的应急最优控制方法，可以保证全垫升气垫船处于安全的航行状态。