1. 研究目的与意义（文献综述）

21世纪又被人称为“海洋世纪”，随着社会的发展与人口的剧增，陆上资源的开发与人类需求的矛盾不断增加，于是很多国家将目光转向海洋资源的开发。海洋约占地球总面积的71%，蕴藏着丰富的矿产资源与生物资源，为了能够更好的开发与利用海洋资源，首先便需要对海洋环境进行探测，同时促进了水下技术的发展。同时伴随着计算机技术、水声定位导航、水下微光电视、遥控技术等的快速发展，美国、俄罗斯、日本等国先后研制出无人潜水器，即水下机器人^[1]。

水下机器人（underwater vehicle），它是目前进行海洋探索的一种主流工具，具有体型较小、工作噪声小和磁场特征弱等优势^[2]。传统上将水下机器人分为两大类，一种为遥控式水下机器人（rov,全称remote operated vehicle）,另一种为自主式水下机器人（auv,全称autonomous underwater vehicle）^[3]。 遥控式水下机器人一般通过电缆进行供能以及命令传输，通过岸上（水面）基站对其进行实时控制，但是由于缆绳的限制使其灵活性和活动范围有一定影响；自主式水下机器人一般自身携带电源，并根据预编程序来自主完成水下作业任务，能够根据水下的状况做出简单的控制决策，因此其相对属于智能水下机器人，其活动范围和连续工作时间受到电池技术的限制。

水下机器人发展起始于上世纪五六十年代，由于受当时电子以及通信等技术的限制而发展缓慢。在1966年美国的curv水下机器人将丢失在西班牙沿海868米水深的氢弹打捞上来，开创了水下机器人完成水下作业任务的先例，此后水下机器人技术才受到广泛的重视。水下机器人能够代替人类进入到复杂、多变、危险的水下环境中，按照设定程序自主或者岸上操作人员的指令完成各项任务，采用无人水下机器人探测相对于潜水员探测以及载人水下航行器探测来说具有更高的安全性和经济性，在保障人身财产安全和提高任务完成效率方面具有重大意义。随着技术的不断发展，水下机器人越来越多的应用到除海洋探测之外的情况中，水下机器人在水下打捞救助、水质监测、堤坝检修、船体检修、水下管道检查、航道检查以及水产渔业养殖等方面都有着重要的应用前景^[4]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本文主要通过详细了解水下机器人的发展历史和国内外现状及其监控系统的结构和工作原理，并针对当前水下机器人的发展趋势，设计基于mavlink协议的具备直观可靠且易于操作优势的水下机器人监控系统；开发水下机器人监控系统的上位机部分软件 ，并通过调试分析完成对软件的优化。

1. 查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需技术方案及措施。确定方案，完成英文翻译、文献阅读报告及开题报告；（第 1 周—第 3 周）

2. 查找并阅读文献，总结归纳国内外水下机器人的发展现状及其应用，针对其监控系统，详细分析其结构及工作原理；（第 4 周—第 5 周）

3. 学习mavlink协议和v 语言及其环境的使用方法;（第 6 周—第 7 周）

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   4. 参考文献（12篇以上）

   [1]蒋新松，封锡盛，王棣棠.水下机器人[m].沈阳:辽宁科学技术出版社,2000

   [2]于曹阳,向先波,牛泽民,徐国华.基于modbus/tcp协议的无人水下航行器监控系统设计[j].中国造船,2014,55(04):140-148.

   [3]陈鹰，翟逢重，宋宏等，海洋技术教程[m].浙江大学出版社，2012

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