近些年来,海洋作业装备作为人类探索和开发海洋的工具,在海洋领域发挥着越来越重要的作用,并且随着计算机、电子等技术的进步逐渐向无人化和智能化的方向发展。这些海洋作业装备可以代替人工完成海洋环境监测、海底地形测绘以及渔业捕捞和海底救援等功能,受到越来越多国内外研究者的重视。海洋装备的作业范围和作业目标不同,各自的结构和水动力性能也不尽相同,因此为了得到一种稳定性和机动性俱佳且满足实际应用需求的海洋作业装备,在设计过程中需要依据应用场景和执行任务,同时考虑环境的干扰,进行相关分析计算和试验验证。上海海洋大学海洋装备研究团队为实现自主移动式海洋环境监测功能,设计了一种自主导航的半潜式无人艇,成本低,组装便捷,通过搭载的传感器和监控系统能实时准确地获取航行水域的水质参数和周边环境情况。本文以该半潜式无人艇为研究对象,通过仿真计算进行运动稳定性方面的研究,具体工作内容可归纳为:（1）根据半潜式无人艇的结构特性和推进器布局等要素,应用浮体静力学和稳性理论分析验算整体的重心、浮心和初稳性高,确保整体设计满足一般船舶稳性设计的基本要求。在此基础上进行半潜式无人艇的运动稳定性研究,保证整体的航行安全。从整体的运动模型出发,通过建立自由扰动运动方程并研究其动态响应特性,推导出该半潜式无人艇的运动稳定性判据公式。（2）基于计算流体动力学（CFD:Computational Fluid Dynamics）方法,对已有的KVLCC2船进行相关水池试验的仿真,将计算得到的水动力导数与实船试验数据对比,验证了CFD方法的可靠性。将CFD方法应用于半潜式无人艇,采用切割体网格进行半潜式无人艇的流场网格的划分,首先通过模拟半潜式无人艇的水池试验,得到水动力值。然后对水动力数值结果进行曲线拟合,求得半潜式无人艇运动稳定性分析所需的各个速度及角速度水动力导数,把水动力导数代入运动稳定性判据,分析半潜式无人艇的运动稳定性状态,最后结合半潜式无人艇实物样机的海上试验加以验证。（3）通过对半潜式无人艇的运动稳定性分析,探索其运动稳定性的主要影响因素,着重分析了水下双艇体的艇间距、无人艇的整体高度以及尾部结构等对运动稳定性的影响规律,同时设计了控制整体高度的升降机构。进行半潜式无人艇影响因素的分析对今后整体结构和控制系统的优化设计具有更加精确的指导意义。