恶劣海况下无人船的对准技术,作为无人船系统导航与制导技术的重要前提,是保证无人船在恶劣海况下自主航行以及正常工作的关键。为解决自主和智能化的无人船系统在对准中面对不确定干扰时,要求具有强健自适应调节能力的问题,本文结合无人船在恶劣海况下的运动学特性,基于大失准角的运动背景,对恶劣海况下无人船对准技术进行研究,确定不同海况等级以及海浪复杂干扰下的初始对准技术方案,保证恶劣海况下无人船的对准性能。本文的主要研究内容包含以下几个方面:1、对恶劣海况下无人船的运动学模型进行研究。将恶劣海况细化为恶劣海浪的影响,叠加合成多个简谐波对恶劣的海浪运动进行建模;依据海浪对无人船的作用特点以及无人船的运动学特性,对无人船在恶劣海浪中的六自由度运动模型进行简化,建立直观的非耦合四自由度模型,实现无人船在恶劣海况中的运动学建模。2、对纯摇荡下无人船非线性滤波技术展开研究。考虑杆臂误差的补偿,建立大失准角下无人船系统非线性误差模型;利用控制变量法确定失准角和海况等级对无人船系统非线性的影响;对比不同失准角以及不同等级海况下EKF和UKF算法的对准结果,量化两种滤波手段适用的失准角范围以及海况等级界限。3、对复杂干扰下无人船非线性滤波技术展开研究。针对恶劣海况中由于单一、短时强干扰导致量测噪声方差阵为非高斯、非常值阵的问题,应用自适应鲁棒UKF（ARUKF）算法;针对恶劣海况中包含周期性瞬间冲击以及阵发性短时强干扰的复杂干扰,建立了遗传-UKF（GUKF）算法,强大的多通道调节能力可提高对准精度,但遗传算法求值速度慢造成对准时间长的缺陷无法避免。为平衡对准速度和精度的关系,基于ARUKF算法中滑动窗口的应用以及GUKF算法中多通道调节优势,建立了基于SQP优化的改进UKF算法（SUKF）,既保证对准精度又提高了对准速度。通过转台实验、无人船湖试以及地面启动实验,验证了本文不同运动背景下初始对准方案及滤波手段的有效性。