水面无人艇是一种用于搜索和侦查海洋信息的工具,近些年来逐步受到各海洋强国的高度重视。由于水面无人艇需要克服预先所不知道的外界干扰来独立完成任务,这就要求水面无人艇要具有良好的操纵性,操纵性预报就成为设计初期必须重视的前提。在本文中采用了结合试验数据进行系统参数辨识的方法进行建模,首先对水面艇的数学模型进行了简化,忽略了起伏运动、纵摇运动以及横摇运动的影响而只考虑水面无人艇的前进运动、横漂运动和首摇运动,将船舶的运动简化成为只有三个自由度的水平面运动从而推导出K-T方程。本文对水面艇进行了海上实船试验,从试验中抽取数据样本,采用了三种系统辨识方法对水面艇进行建模:首先通过定常回转试验确定参数K的值,再通过Z形试验和已知的K值推导计算出参数T的值,最后得到一阶线性响应模型;第二种方法是基于回归型支持向量机对水面艇进行了一阶和二阶线性响应模型的参数辨识,在本章节中经过对规则化参数和不敏感度参数进行寻优形成一种改进的SVR,又运用改进的SVR进行了辨识建模并与未改进SVR对比分析;第三是基于最小二乘支持向量机进行了一阶和二阶线性响应模型的参数辨识,其中也对规则化参数进行了优选。根据以上方法辨识的结果选取了其中的一个较好的航向控制模型,又根据试验中所采集的横摇数据对横摇模型进行了辨识,结合两种辨识模型设计了基于航向和横摇的矢量推进减横摇控制器,并且在有海浪干扰的情况下进行了不同条件的仿真试验,文中给出了仿真试验的对比结果。