针对海底观测网与水下自主航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)之间传统接驳方法接驳困难的问题,论文研究了激光接驳方法。激光接驳方法应用光电耦合技术,可以实现水下远距离对接,代替了传统接驳系统中的近距离电磁耦合技术,降低了接驳难度。论文研究了激光接驳方案和机理,通过应用水下自由空间光通信技术,光定位技术和激光充电技术,实现了 AUV与海底观测网接驳所需的导引、信息传递和能量传输功能。论文建立了通信定位实验平台和激光充电实验平台,开展了水池实验研究,验证了水下激光定位接驳的可行性。论文主要研究内容包括:(1)水下激光定位接驳方案设计和机理研究论文提出了激光接驳方案,研究了激光接驳方案的关键技术:水下大范围的激光定位导引技术,水下长距离的激光通信技术和较远距离的水下激光充电技术。研究了关键技术的机理,并提出了各项技术的基本要求。(2)水下激光接驳系统开发论文独立建立了激光通信定位系统,设计了机械结构、光学系统、调制解调电路、和通信定位算法,满足激光接驳方案的各项基本要求。系统将通信和定位功能进行了集成,使得单一终端可以通信和定位。论文搭建了激光定位系统硬件,设计了光学系统扩大了定位范围,并编写了针对光学系统的定位算法。改进了传统的脉冲通信算法,新算法可以抵抗水下长距离通信的多径干扰,保证长距离通信的可靠,并且降低了驱动功率。论文分析了硬件带宽,实现了光信号的高增益高速放大,提升了通信速度。(3)激光定位接驳技术的水下试验研究水池实验验证了激光通信定位系统的功能。根据实验结果,分析了定位精度和定位误差的来源,提出了减小误差的解决方案。论文还验证了水下激光充电的可行性。论文设计了激光定位接驳方案,开发了集成激光定位导引和通信功能的接驳装置,通过试验验证了激光接驳系统具备在海底观测网支持下对水下自主航行器进行导引、通信的功能。