随着海洋探索和开发的不断深入,海底空间站和载人穿梭机将在不久的将来得到研制和应用。为了更好的辅助运维机与空间站完成交互对接工作,需要在载人穿梭机上搭载ROV,以完成对接前的环境探测和对接中的辅助观测工作。由于在水下检修设备的困难性以及辅助观测任务的重要性等因素,载人穿梭机对机载ROV的航行控制性能提出了更高的设计要求。因此,为了研制能够适用于海底载人穿梭机的机载ROV,本课题以“海螺Ⅱ型”观测型ROV为研究对象,对ROV的航行控制系统、推力控制分配问题以及运动控制技术进行了深入的研究。全文共分六章：第一章,主要介绍了本课题的研究背景和意义,水下运载器的国内外发展现状,并对ROV航行控制系统、推力控制分配和运动控制等关键技术进行概述,简述了本课题的研究目标和主要内容。第二章,基于海底载人穿梭机对搭载ROV的设计要求,提出了ROV航行控制系统和运动控制技术的功能需求和技术指标需求,确定了“海螺II型"ROV航行控制系统的总体设计方案以及航行控制软件的功能和性能需求,明确了ROV推力控制分配问题及艏向和深度闭环运动控制的研究方案。第三章,搭建了航行控制软件开发的软硬件平台,介绍了航行控制软件的模块化设计以及软件的详细设计和实现过程,最后通过水池实验对航行控制软件的各项功能以及综合性能进行测试。第四章,基于“海螺Ⅱ型”ROV的推进系统,建立了推力控制分配的优化目标函数和约束条件,设计了基于遗传优化算法的推力控制分配方法,采用仿真实验对比了所设计的推力分配方法和伪逆分配方法,验证了遗传优化推力分配算法的有效性和优越性。第五章,建立了“海螺Ⅱ型”ROV的艏向和深度闭环控制动力学模型,设计了“海螺Ⅱ型”ROV的模糊自适应PID运动控制器,完成了运动控制算法的纯虚拟和半实物仿真实验,最后通过水池实验测试了艏向和深度闭环控制的控制性能。第六章,对全文的主要研究工作进行了总结,并对其存在的不足提出了进一步研究和改进方向。