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這是一本介紹蛟龍號的科學繪本，聚焦我國極具代表性的科學裝置“蛟龍號”載人深潛器。蛟龍號是由我國自行設計、自主集成研製的載人潛水器。本書從蛟龍號的視角講述了一次前往馬裡亞納海溝執行深潛任務的完整經過，並介紹了蛟龍號的內部結構、功能設計以及實際應用。通過講述“中國智造”的機器故事，感受“中國力量”。展示超級機器的設計建造、工作原理、科學成就，激發孩子們學習科學的興趣，幫助孩子瞭解基本的科研方法，引導孩子們形成理性的科學思維。

《無人水下航行器集群控制》從模型、理論和仿真等角度，深入系統介紹無人水下航行器集群控制的理論和方法。首先，《無人水下航行器集群控制》概述了無人水下航行器集群研究現狀，並對反步、滑模等非線性控制方法進行簡單介紹；其次，通過分析航行器控制特性，建立運動學模型，並基於該模型進行操縱性仿真；再次，針對欠驅動水下航行器軌跡跟蹤控制、路徑規劃、路徑跟蹤控制、多路徑協同跟蹤控制、單路徑包圍控制、集群軌跡跟蹤控制、集群路徑跟蹤控制及集群避障等問題，分別基於動態面、神經網絡、模糊系統、圖論、勢函數及一致性等理論設計控制器；最後，為驗證上述控制方法的有效性和優越性，給出了詳細的理論證明和仿真結果。

本書論述水下航行器、導航技術及相關基礎知識，從導航的基本概念出發進行論述，論述的每種導航方式都有數學模型推導。全書共10章，內容包括：航行器導航基礎、衛星導航定位系統、慣性導航系統、水聲導航系統、慣性/聲學組合導航系統、同步定位與地圖構建、重力導航、地磁導航及多水下無人航行器編隊協同導航方法等。

第一章主要介紹了水下無人系統導航技術的基本概念，闡述了無人系統導航技術的發展歷史、技術分類和特點，重點介紹了水下無人系統導航技術。第二章主要介紹了導航技術的基礎知識，為後續章節的展開提供必要的知識儲備。第三章到第九章主要介紹了水下無人系統普遍採用的導航技術。其中，各章以各導航技術的基本理論知識為切入點，通過闡述特點和優勢，詳細介紹了各導航技術的系統構成與設計實現。第十章和第十一章介紹了水下無人系統導航技術主要採用的導航方法，並對其系統構成和技術特點進行了詳盡分析。第十二章主要對國內外無人系統導航裝備進行了介紹，並且重點闡述了以美國、法國、德國和中國為代表的無人系統導航裝備。

本書所涉及的水下航行器線導通信技術主要包括電磁線導通信技術和光纖線導通信技術。從電磁導線的信道特性、信號傳輸方式、調製解調、同步、編碼與糾錯等方面，對電磁線導信號的傳輸技術進行了論述。從光纖傳輸信道特性、光發射機、光接收機、光波分複用、信道編解碼等方面，對光纖線導信號的傳輸技術進行了論述。從導線的結構及性能、線團結構形式、線團繞制、線團性能檢測、線團貯存可靠性分析等方面對電磁導線線團和光纖線團製造進行了論述。同時對航行器導線布放、平臺導線布放的理論和實現途徑進行論述。介紹了水下航行器線導系統設計的性能指標、組成、設計原理、試驗驗證方法等方面等進行了闡述。最後對線導通信技術未來應用方向進行了論述。

水下航行器耐壓體主要採用圓柱殼結構，目前對其聲學品質要求日趨嚴格，因此水下圓柱殼聲-振耦合處理技術與算法至關重要。目前該領域的研究主要是自由聲場模型。但在實際工程中，流場往往受到自由液面的約束，如潛態及浮態。建立潛浮圓柱殼聲-振耦合模型，開展處理技術與算法研究，可充實和完善水下圓柱殼聲-振研究體系。《船舶潛浮圓柱殼結構聲-振機理》結合波傳播法、虛源法、伽遼金法和多坐標系建模等諸多技術，由易到難全方位闡述和剖析潛浮圓柱殼結構的振動及聲輻射性能，旨在揭示潛浮圓柱殼聲-振耦合規律，為積極有效地減振降噪、進一步增強水下航行體的聲隱身性能提供理論、技術和算法基礎。

從海洋迷yoyo和工程師爸爸參觀蛟龍號生產基地之旅展開敘述蛟龍號的大製造，分冊設置從機器的製造硬科普到人們為使用超級機器所做的準備到一次超級機器的真實任務之旅，逐步深入超級載人潛水器的神秘世界，優選作繪者為孩子帶來權威優質的閱讀體驗。 解讀蛟龍號的外形與設計理念、蛟龍號製造的關鍵步驟、蛟龍號的重要部件、蛟龍號的n個亮點功能。Yoyo作為小記者參加了小小潛航員的訓練，以小記者的視角見證了潛航員們為下潛做的準備的訓練過程，每天都有新收穫。講述了潛航員科學家操作蛟龍號做下潛任務的全過程。逐步下潛，親臨深海奇景，見證蛟龍號突破7000m深海這一奇跡的時刻！

《超級潛水器大揭秘》主線：側重點在機器的解讀。蛟龍號製造的關鍵步驟or蛟龍號的重要部件，蛟龍號的外形；蛟龍號的亮點功能n個。從海洋迷yoyo和工程師爸爸參觀蛟龍號生產基地之旅展開敘述蛟龍號的大製造，分冊設置從機器的製造硬科普到人們為使用超級機器所做的準備到一次超級機器的真實任務之旅，逐步深入超級載人潛水器的神秘世界，優選作繪者為孩子帶來權威優質的閱讀體驗。符合新一代家長對於孩子從小培養科學精神，開拓視野面向未來的期待。蛟龍號載人深潛器自帶話題感，在各展覽館、新聞報道早已不斷推出，深入人心，孩子們在看到消息後一定會有一探究竟的好奇心，這時候家長就需要使用繪本形式帶給孩子有趣有有料的科學知識。避開棄複雜難懂的科學語境，以繪本語言讓孩子輕鬆瞭解我國載人深潛器超級機器的建造和使用過程，從小培養對科技的認知和嚮往，獲得受益一生的科學精神。

從海洋迷yoyo和工程師爸爸參觀蛟龍號生產基地之旅展開敘述蛟龍號的大製造，分冊設置從機器的製造硬科普到人們為使用超級機器所做的準備到一次超級機器的真實任務之旅，逐步深入超級載人潛水器的神秘世界，優選作繪者為孩子帶來權威優質的閱讀體驗。 解讀蛟龍號的外形與設計理念、蛟龍號製造的關鍵步驟、蛟龍號的重要部件、蛟龍號的n個亮點功能。Yoyo作為小記者參加了小小潛航員的訓練，以小記者的視角見證了潛航員們為下潛做的準備的訓練過程，每天都有新收穫。講述了潛航員科學家操作蛟龍號做下潛任務的全過程。逐步下潛，親臨深海奇景，見證蛟龍號突破7000m深海這一奇跡的時刻！

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水下航行器輻射噪聲是水聲探測、識別的重要信息源，嚴重影響了航行器的隱蔽性，是當前威脅水下航行器安全和影響戰鬥力發揮的重要因素。本書主要研究水下航行器輻射噪聲線譜的多普勒分析方法，實現線譜噪聲源分佈位置的準確估計，為水下航行器減振降噪措施提供堅實的理論支持，對航行器的聲隱身性能的提高具有重要的意義。本書著重研究了基於參數化時頻分析以及模基信號處理的線譜噪聲源位置估計方法，完成了從單線譜噪聲到多線譜噪聲的多普勒分析；從接收傳感器形式上，本書從單水聽器方法、水聽器陣列方法以及單指向性傳感器測量方法展開研究。全面分析線譜噪聲的多普勒特性是本書一大特色，同時海上實驗數據也為本書的理論研究提供有力支撐。

本書全面介紹了作者近年來在海洋航行器運動控制領域的研究成果。主要內容包括海洋航行器鎮定控制、軌跡跟蹤控制和協同編隊控制。首先，研究了考慮未知擾動、狀態受限以及執行器死區的海洋航行器鎮定控制問題。其次，解決了執行器飽和、狀態受限及速度未知條件下，海洋航行器軌跡跟蹤問題。*後，將上述速度未知、狀態受限等環境影響，在海洋航行器協同編隊問題中進一步分析與設計。同時給出了大量的仿真數據，使讀者能充分理解海洋航行器運動控制中的各個指標。

本書圍繞自主潛航器關鍵技術及應用，探討了自主潛航器的設計製造、水下組網與通信、水下定位技術、群體智能與任務協作等核心問題。基於現有的自主潛航器組網技術，提出了基於Leach與強化學習的接入控制算法和一種基於Q-learning的功率分配算法，該方法能夠延長網絡的生命週期，同時實現負載均衡。基於現有的自主潛航器的定位技術，提出了一種自主潛航器群體協同定位算法，實現了自主潛航器系統在水下航行的誤差校準，提高了定位精度。針對自主潛航器的水下路徑規劃的複雜系統，提出了一種基於蟻群算法的自主潛航器路徑規劃機制和一種基於強化學習的軌跡追蹤算法，在點到點路徑規劃和所有點遍歷兩種水下場景中驗證了算法的有效性。本書所提出的自主潛航器的相關技術為多水下自主潛航器的智能協同場景提供了新的方法與思路。此外，本書總結了無人潛航器的國內外研究現狀，並展望了無人潛航器的未來發展趨勢。 本書可供高等院校通信與網絡、水聲工程等專業的師生作為教學與學習參考書，也可供信息類相關領域的研究工作者和實踐工作者參考。

本書針對UUV水下自主回收技術的流體動力特性、操縱性、運動控制等問題進行了研究，分別基於CFD技術和勢流理論，建立了UUV回收過程中流場和附加質量計算數學模型，分析了流體動力特性；針對UUV回收過程運動特性，基於剛體動力學理論建立了空間運動數學模型，仿真分析了回收過程UUV運動和操縱性；結合UUV回收過程的導引方式，給出了回收路徑規劃；探討了UUV自主回收控制方法，給出了基於聲學定位系統和光學系統的水下回收控制模型，分析了各種路徑跟蹤方法在回收過程中的應用等。

本書共分為五章，內容包括：緒論、自主水下航行器導控系統分析、自主水下航行器長航時導航方法、外部信息輔助的自主水下航行器導控方法、自主水下航行器導控信息推演等。

本書包括仿生水下航行器介紹、外形結構的仿真設計與模型製作、傳感器的選擇與應用、驅動裝置的設計、控制器的設計、導航技術、通信技術、人機交互界面的設計、仿生水下航行器發展趨勢及展望等。本書包括仿生水下航行器介紹、外形結構的仿真設計與模型製作、傳感器的選擇與應用、驅動裝置的設計、控制器的設計、導航技術、通信技術、人機交互界面的設計、仿生水下航行器發展趨勢及展望等。

本書是作者在多年從事水聲學理論研究與工程應用工作的基礎上寫成的專著，系統地闡述了水下無人航行器水聲感知技術的發展與應用。全書共8章，主要包括緒論、避障聲呐技術、測流測速聲呐技術、側掃聲呐技術、測深側掃聲呐技術、多波束測深技術、淺地層剖面測量技術及水聲通信技術，內容基本覆蓋了水下無人航行器水聲感知技術知識與發展動向。

全書共分為8章。第一章簡要介紹自主水下航行器的基本概念和分類，分析自主水下航行器操縱性研究的國內外研究現狀和發展趨勢；第二章建立矢量形式的AUV六自由度運動數學模型；第三章分別給出基於面元法和邊界層理論、經驗公式、計算流體力學等三種計算AUV流體動力的方法；第四章分析AUV位置力、旋轉導數、附加質量等實驗測試方法；第五章在推導水下航行器縱向、橫向－橫滾擾動方程的基礎上，對AUV在水下低速航行狀態的