随着无人艇技术的不断发展,其应用越来越广泛,不管是在民用上还是在军事上都逐渐显示出其不可替代的作用。基于单体船单喷推的无人艇具有体积小、结构紧凑、高可靠、高航速等优点,配合船体的自扶正设计,具有较强的抵抗大风浪倾覆能力,更适合在恶劣海况下执行任务。但由于船型和推进方式的原因,该类船型航向稳定性较差,并极易受海况因素干扰,因此对其控制系统提出了较高的要求,常规控制算法往往难以满足实际使用要求。为此,本文以“基于双环模糊-自抗扰的单喷推高速无人艇控制技术研究”为题,分析无人艇及其控制技术的发展现状,研制了单喷推高速无人艇的自主航行测控系统并对其建立对应的数学模型,提出基于双环模糊-自抗扰的单推进高速无人艇航行控制方法,并通过仿真实验与实艇实验对该方法的控制性能进行了验证。论文的主要工作包括:（1）研制单喷推高速无人艇自主航行测控系统。根据测控系统的功能需求,确定了主控模块、环境感知模块、推进模块、通信模块以及电源模块五个部分的结构,完成了该测控系统的总体设计;基于测控系统总体设计对硬件进行选型,并设计搭建测控系统硬件平台;为实现各项功能对测控系统进行软件框架的设计,逐一实现所需要的功能。（2）将单喷推高速实验艇为对象进行数学建模。首先建立了无人艇的运动模型以及参考坐标系,并对运动模型进行简化;考虑了无人艇与障碍物发生相对运动时的坐标转换,并进行碰撞危险度计算;基于无人艇高航速、转向惯性大的特点,构建了多约束的速度障碍区域,获取当前可行速度集合,之后根据实验艇选用合适的舵机模型,并考虑环境因素对航行状态的影响建立了环境扰动模型,为后续的仿真实验提供理论基础。（3）研究了单喷推高速无人艇自主航行控制方法。确定了无人艇自主航行的路径规划、路径跟踪以及航向控制方案。完成了基于自抗扰控制的高速无人艇航向控制器设计,并对其性能进行了初步的仿真分析。在此基础上,进行了控制器的参数整定及算法优化研究,提出基于双环模糊—自抗扰的改良算法,进一步提升单喷推高速无人艇的控制性能。（4）开展了单喷推高速无人艇自主航行控制仿真实验及实艇实验研究。通过仿真实验验证双环模糊-自抗扰航向控制器对高速无人艇实现路径跟踪与自主避障时的控制性能,并对速度障碍区域优化后的有效性进行了验证;利用单喷推高速无人艇平台进行路径跟踪与自主避障的实艇实验,进一步验证了该控制器的控制性能以及测控系统的有效性。实验结果表明,本文提出的双环模糊-自抗扰控制算法较传统的模糊PID算法具有较大的性能提升。在该算法的控制下,单喷推高速实验艇能对规划路径实现高精度跟踪,定向路径跟踪平均航迹偏差为0.5384m,非定向路径跟踪平均航迹偏差为1.5026m;在国际海上避碰规则的四种避碰场景中,均能在距离障碍物80m处开始避障行为,并在避障过程中按设定的最小安全距离,稳定保持30m以上的航行安全距离,快速避开动态障碍物后回到设定航线最终到达设定目标点,性能达到了优良水平。实验结果也进一步验证了本文提出的双环模糊-自抗扰控制算法的有效性与可靠性。