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对于远程自主式水下航行器，控制系统中传感器的实时故障诊断和容错控制是一项关键技术；采用BP神经网络设计了一种由主网络和局部网络构成的两级神经网络故障诊断算法，其中主网络用于水下航行器控制系统中传感器的故障检测，一旦发现有故障发生，则通过局部网络完成对故障的识别，因此可以减少运算量，提高故障诊断的实时性；通过仿真研究验证了该方法的有效性，为水下航行器控制系统的故障诊断及容错研究提出了一条新的途径。