李 昱，王俊雄，黄伍德

（1.上海交通大学 船舶与海洋工程学院，上海 201100；2.上海船舶设备研究所，上海 200031）

0 引 言

自主式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle, AUV）在海事研究和海洋开发领域具有广阔的应用前景，在水下信息获取、精确打击和“非对称情报战”等方面也有广泛应用，现已成为世界各国研究的重要内容[1]。AUV 需通过导航系统实现高精度自主导航，其基本惯性导航系统一般采用捷联式惯导。由于工作环境的限制和惯性器件产生的固有漂移误差的影响，单一的导航设备无法满足AUV 长期高精度导航的需求，需采用组合导航系统。AUV 在远距离端一般采用水声引导的方法或惯性导航系统与多普勒速度计程仪组合导航的方法接近目标物，对导航精度的要求并不高，近距离端导航定位才是AUV 进行水下目标探测的关键[2]。目前，用于进行水下测量的传感器有惯性导航传感器、声呐传感器和视觉传感器等，其中：惯性导航传感器测出的是物标与水下机器人的相对位置，由于累计误差的产生，测量精度会随着时间的推移而下降，一般应用于水下远距离端的导航中；声呐传感器分为长基线、短基线和超短基线等3 种，其测量精度较低，不适用于复杂的水下环境；视觉传感器具有成本低、体积小、运动方式灵活等特点，适用于局部的精确定位，是近几年各国重点研究的传感器。AUV 的水下视觉引导一般是通过摄像机获取目标物信息，由此进行目标物识别和测距定位[3]。

水下目标自动识别是目前水下识别技术的一个主要研究方向，如何对图像进行特征提取是目标识别领域的一项重要研究内容。……