水下无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)的绿色动态控位过程,即指UUV在满足控制精度要求的前提下,以尽量少的能耗,尽可能低的推进器动车频次,尽量低的辐射噪声,使自身位姿到达并保持在目标状态。面向协同观探测的UUV绿色动态控位过程,则是在上述任务的前提下,以UUV集群的阵型保持为基本约束,对其中单体UUV的绿色动态控位方法及策略进行研究。本文主要研究内容有:首先,对面向观探测的UUV集群控位需求进行了分析,并对UUV动力学模型进行了仿真验证。针对三种典型的观探测阵型,结合任务约束、通信能力约束、安全距离约束等,分别对其进行了位姿保持需求分析。并对单体UUV的动力学模型进行了仿真验证,对本文所研究的UUV的动态控位能力进行了分析。其次,针对UUV在近水面动态控位过程中位置、速度及航向信息存在噪声,使得控制系统输入信号质量降低的问题,进行了无迹卡尔曼滤波方法的适用性分析,并对基于无迹卡尔曼滤波的UUV运动状态去噪方法进行了仿真试验验证。再次,针对面向观探测阵型保持的UUV,设计了绿色动态控位方法及策略。以UUV距目标定位点的距离为控制方法切换的判断条件,为UUV划定了不同控制级别的工作区域,以阵型保持为任务约束,针对每种情况设计了相应的动态控位方法。结合前述内容,当UUV距离目标定位点较远时,采用粒子群优化方法,为UUV抵达目标定位点附近的过程规划能耗最优的运动方案;当UUV距离目标定位点较近时,采用改进的广义预测控制方法,使UUV在目标位置值守的过程中更加安静、辐射噪声更低,同时延长值守作业时长。最后,结合工程应用背景,设计了仿真案例,对本文提出的面向观探测阵型保持的UUV绿色动态控位方法及策略进行了仿真试验。试验分别从UUV集群的阵型保持能力、单体UUV的绿色动态控位能力两个角度出发,对上述控制策略及方法进行了对照仿真试验验证。试验结果表明,本文提出的策略及控制方法,具有适时应变、节能降噪特点,能够在同样满足预期控制效果的前提下,降低能耗,达到绿色动态控位目的。