近几年,随着人工智能技术的兴起,无人智能系统的应用取得了快速进步与发展。在水面无人艇领域,国内外的相关研究机构都开展了多无人艇协同技术的研究。多无人艇系统(Multiple Unmanned Surface Vehicle,MUSV)可以有效克服由于单艇所搭载传感器探测能力以及设备数量对平台功能的限制,提高区域协同搜索的效率与作业范围。本论文针对多无人协同区域搜索问题开展研究,进行了考虑水声设备探测概率的多水面无人航行器协同搜索策略研究,设计并实现了算法验证原理样机系统,开展仿真和外场试验对研究方法的有效性进行了验证。具体而言,论文的主要研究工作如下:(1)针对多水面无人艇的区域覆盖搜索问题,开展了考虑传感器探测概率的无人航行器路径规划方法研究。设计了适应环境和任务变化的多无人艇协同系统框架与覆盖效果评价方法,针对研究内容开展了多无人艇协同避碰算法研究。(2)针对协同搜索任务算法验证的需求,设计并搭建了多水面无人艇样机系统,实现了无人艇系统间灵活的信息交互方案,完成了多无人艇集中式控制体系结构的设计与实现。(3)建立了多水面无人艇仿真系统,并且利用传感器实时探测信息建立多无人艇协同搜索的环境描述规则,构建了基于概率更新的栅格环境地图模型,通过搜索概率地图反映搜索任务情况,开展了典型作业场景下的仿真实验,验证了论文研究方法的可行性与有效性。(4)设计了一系列的外场区域搜索试验。开展了无人艇平台性能试验和单艇与多艇的路径规划系统试验,验证了本文区域搜索算法的有效性以及组建试验系统的可用性。