海洋是生命的搖籃、資源的寶庫、交通要到，佔地球表面積的71%的海洋是人類發展的四大戰略空間（陸、海、空，天）中繼陸地之後的第二大戰略空間，同時也是一個富饒的未開發的寶庫。海洋蘊藏著豐富的能源、生物資源和金屬資源，是人類可持續發展的重要財富，是目前最現實，最具有發展潛力的戰略空間。隨著智慧水下機器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）技術的發展，必將使海洋開發進入新的時代[1]。
海洋已成為21世紀乃至以後各國激烈角逐的主要戰場，AUV無疑是海洋軍事領域必不可缺的工具。AUV在民用領域的應用主要體現在可以進行海洋環境的考察、海底礦產、生物資源的勘探、海事救援、海洋考古及海底光纜或其他工程專案的建設和維護等領域；在軍事領域的應用，歸結起來大體分為五個方面：水雷對抗、情報蒐集、海洋環境監測、通訊中繼及其他軍事應用領域的應用[2]。正是由於無人航行器的如此廣泛的應用，它被稱為現代海軍的“力量倍增器”，引起各國極大地重視。
1、智慧水下機器人研究現狀
20 世紀 90 年代中期，美國國防部高階研究計劃署(ARPA)和美國海軍研究(ONR)共同制定了水下無人航行器發展主計劃，提出了優先研製專案：近期水雷偵查系統(NMRS)、遠期水雷偵查系統(LMRS)、“曼塔”(Manta)水下無人航行器。近期水雷偵查系統(NMRS)的部件和系統於1997 年製造完成，從 1998 年開始作為攻擊型核潛艇的制式裝備服役[3]。
2005 年 1 月，美國海軍公佈了長達 127 頁的新《無人航行器UUV總體規劃》，指出了在 2050 年之前 UUV 的7項主要使命:（1）情報、監視、偵察(ISR)（2）反水雷（3）氣象學和海洋學的使命（4）輔助通訊和導航的使命，可作為潛艇與其他作戰平臺通訊的中繼點（5）反潛戰(ASW)的使命（6）自主式武器平臺，作為一種除潛艇外有效的武器平臺或者武器（7）後勤支援和補給，為其他海上平臺和作戰兵力提供支援和補給。
我國無人水下航行器的發展雖然起步較早,但由於種種原因,技術水平與國外的差距很大。鑑於水下無人航行器的廣泛軍民用應用潛力,要想實現水下無人航行器裝備的跨越式發展,在這一海洋軍事技術前沿領域佔有一席之地,根據我國情,我國的水下無人航行器的動力應該採用電動力。這是因為相對熱動力系統而言,我國的電機技術與電池技術相對比較成熟,在噴水推進方面的研究也有一定的基礎。下一步工作應集中在高能量密度電池的開發與應用上。要提高水下無人航行器的智慧化程度,還應加強智慧規劃、決策與控制技術的深入研究。高資料率、近實時資訊傳輸對於水下無人航行器是非常重要的。從國內外技術發展現狀來看,水聲通訊技術和射頻通訊技術是比較有前途的水下無人航行器通訊技術,應集中力量予以突破[4]。
2、智慧水下機器人關鍵技術
1）先進的設計製造技術
隨著智慧水下機器人產業化發展，先進的設計製造技術的發展必不可少，主要體現在載體的模組化方面：（1）載體外形一體化，內部裝置進行模組化，主要考慮外形的水動力效能；（2）外形和裝置分段進行模組化設計，主要考慮功能性。
2）能源與推進技術
能源與推進是智慧水下機器人在續航力問題上的關鍵技術。能源方面：鋰電池是目前廣泛應用的。大容量的鋰電池可以增加機器人的水下航行時間，完成更多的任務
3）水下導航技術
水下無人系統的導航技術可以分為基於外部資訊的導航和基於自身感測器的導航。基於外部資訊的導航如GPS,北斗等，適合系統在水面或水下航行但必須有水面母船支援的場合。基於感測器的導航方式是依靠系統內部的感測器進行導航，無需接受外部訊號。該導航方式可分為船位推算、慣導系統、基於系統資訊導航等。
4）水下通訊技術
由於受海水的影響，水下通訊目前主要依靠聲吶，只有極少數的採用光或者鐳射進行近距離的相互通訊。受到能源系統的制約，聲吶都是小型的、低能耗，因此轉換功率比較低。淺海的高速通訊更是困難，主要由於多途干擾和海洋表面的反射等引起的快速時變。水下通訊技術是目前制約智慧水下機器人發展的瓶頸技術。
5）水下環境感知
水下環境感知是指機器人透過搭載的光學和聲學感測器對未知區域 的環境識別，由於水下環境的特殊性，環境感知方面研究進展緩慢。由於時間和深度的變化，水下的光線會產生一定的變化，還有水下存在許多雜質和浮游粒子對能見度產生很大影響。加之載體受到的海流作用會造成影象的模糊和不穩定。
6）水下無人系統與智慧技術
為了滿足各種需求，智慧水下機器人需要具有足夠的自主能力以保證其在作業過程中根據周圍形式變化做出正確的決策。這將會提高水下機器人的作業效率，降低風險。從目前的指令碼式智慧轉變為自適應智慧。
