水面无人艇以其速度快、机动性高、自主性强等优点将取代人类而涉足一些人类力量承受范围之外的高消耗、高危险性领域。面对人类涉足甚少而又复杂多变的作业环境,水面无人艇必须依靠其自控能力、对环境的应变能力以及自适应能力才能独立生存。然而,无人艇实际作业环境是变化多端的,要应对的情况也不能100%完全预料。一旦无人艇对环境的变化把握有误或者未能及时做出正确响应则有可能导致倾覆的严重后果。为了达到不沉的目的,水面无人艇一般都设计为水密艇,本文则在不沉的基础上对水面无人艇的抗倾覆性进行研究。本文首先对其水密甲板进行了合理设计,然后对无人艇倾覆恢复机理进行系统分析,构建出无人艇倾覆恢复系统物理模型,最终设计出无人艇倾覆恢复系统的实现方案。为了检验方案的可行性与正确性,本文择优选择其中方案之一,构建出加装有倾覆恢复系统的水面无人艇虚拟对象,并将该对象置于虚拟水面环境中进行了一系列倾覆恢复仿真实验。从仿真实验的结果可以看出,此无人艇倾覆恢复系统完全满足无人艇抗倾覆要求,大大增加了无人艇在复杂作业环境的生命力和稳定性。