在近海登陆破障任务中,由于对作战要求的不断提高,传统的饱和爆炸、单兵爆破以及无人机摧毁等破障方法已经无法满足作战要求。随着AUV和水声通信技术的不断发展,集侦察与打击一体化的多AUV协同导航系统的研究具有重要意义。由于水下环境复杂多变,水声通信限制严重,造成多AUV协同导航系统存在噪声干扰严重、观测实时性差和系统更新频率低等问题。基于上述背景,本文进行了基于改进UKF算法的多AUV协同导航方法研究,主要研究工作有:首先,本文介绍了AUV协同导航系统的工作原理,针对主从式AUV协同导航系统,分析了单领航式系统和多领航式系统的优缺点,并进行了AUV运动学模型的建立与仿真。其次,针对单领航式主从AUV协同导航系统,研究了EKF算法和UKF算法;基于算法原理,进行了协同导航系统的算法设计,针对UKF算法中噪声矩阵对滤波精度的影响,进行了基于粒子群遗传-UKF协同导航算法的设计;针对协同导航系统,进行了EKF、UKF和改进算法的仿真和误差分析,仿真结果验证了改进算法的有效性。最后,针对协同导航系统中量测误差大、观测实时性差以及协同更新频率低的问题,进行了AUV距离量测方法的改进。结合混沌理论和扩频通信的原理,完成了混沌水声扩频信号的设计,采用码分多址技术提高了通信速率,实验测距结果表明,该信号具有很强的抗噪声干扰和抗多址干扰能力,且测距误差为±2cm。通过模拟AUV协同导航运动,进行了基于混沌扩频序列和M序列的量测数据分析,验证了混沌水声信号在协同导航系统中的性能。