近年来,无人水面航行器(Unmanned Surface Vessel, USV)的应用和进展引起了人们极大的关注。对于USV的发展而言,自主航行技术是一个重要的研究领域。自主航行技术可降低USV对于人员和无线通信带宽需求,使其能够通过自主决策功能保证其在航行中的安全；另外,通过自主航行技术,USV可与多个航行器协同作业,这对发展大规模无人海上作战体系和海上探测体系是至关重要的。USV的航行自主决策系统极其复杂,核心的算法是实现自主航行的决策依据。本文主要研究了自主航行中的三个重要方面,分别为：路径规划、自动避碰和制导。具体完成了以下工作：首先根据USV路径规划的需要,从规划算法、环境建模、约束条件等方面进行了研究。选择了A*算法作为规划算法,并基于电子海图资料建立环境模型,结合USV航行需要对A*算法提出了进一步优化方法。最后编写了USV路径规划的软件,并用大连海域的海图验证了A*算法有效性以及该软件的适用性。其次研究了USV的自动避碰原理,并建立了基于速度的避碰模型,并将“国际海上避碰规则”的要求考虑到避碰决策当中。最后根据USV的运动特性结合导弹制导算法研究了USV自动制导问题,并对USV运用导弹制导算法完成追击、拦截以及队形变化进行了仿真,进一步验证导弹制导算法用于USV制导的可行性。