本论文研究来源于国家863项目(No.2006AA042248)“低电压驱动水中多功能微型仿生机器人系统研究”。在本项目中,使用水下潜器AUV(Autonomous Undewrater Vehicle)完成运送和投放微型仿生机器人的工作。本文重点对该水下潜器控制系统进行研究。导航控制系统是AUV控制系统的重要组成部分。本论文采用了由GPS(Global Position System)和姿态传感器MTI(Moving Target Indicator)所组成的组合导航系统。该系统将GPS数据与MTI数据进行融合,实现AUV自主导航。为解决GPS信号在水中衰减快和潜器与上位机通信的问题,设计了水面浮漂平台,并在平台上安装了GPS和无线数据传输模块。AUV不仅可将其姿态、位置以及速度信息通过无线数据传输模块发送给上位机,而且可接受上位机控制指令,实现对速度、工作水深、位置的远程控制。其中,上位机的显示和控制平台是使用Microsoft Visual Studio 2005搭建的。本文首先对潜器的机械结构、推进系统进行了介绍。然后重点设计了由多传感器系统(GPS、MTI与液位变送器)、DSP和各执行器组成的潜器控制系统。其中对GPS/MTI所组成的组合导航系统,从传感器数据结构、传感器数据融合等诸多方面进行了研究。为了适应多个传感器的数据采集、处理和发送要求,采用了TI公司生产的TMS320F2812做潜器控制系统的数字处理器。其次,论文设计了控制系统的硬件电路和控制系统的软件程序。最后,论文对控制系统各功能进行了试验并进行了深入的分析。在速度、深度、以及自主导航实验中,记录了潜器在接收到变速、上浮、行驶等命令后的工作情况。另外,还模拟水流的干扰作用以验证自主导航功能的实用性。通过以上实验证明,论文设计的水下无人潜器控制系统具有较好性能,达到了设计要求。