海洋蕴藏了大量的资源和能源，随着陆地资源日益紧缺，人类的可持续发展将越来越多的依靠海洋。具有自主式、低噪声、大范围和长续航能力的水下滑翔机作为海洋环境监测平台逐步得到了广泛的应用。水下滑翔机以自带电池作为系统能源，它决定着水下滑翔机的作业时间和航行距离，而水下滑翔机载体内部空间有限使其自身能携带的电池容量是有限的，因此水下滑翔机低功耗的设计对于实现大范围和长续航的能力尤为重要。　　为了满足长时间、大尺度海洋调查的要求，本文以中国科学院沈阳自动化研究所研制的水下滑翔机为例，主要针对水下滑翔机控制系统的低功耗关键技术进行了研究，论文的主要内容有:　　(1)分析了水下滑翔机完整的滑翔运动作业过程，将其概括为四个阶段、三个转折点;然后分析了水下滑翔机控制系统在作业过程中各个阶段以及转折点的工作原理，从而得出滑翔运动中水下滑翔机设备以及传感器等各模块的工作状态;最后完成了对水下滑翔机所包含的设备以及传感器的分单元功耗测试实验。　　(2)根据水下滑翔机的运动以及现有功耗测量并结合海试试验数据，建立了水下滑翔机的稳态滑翔模型、能耗模型、以及滑翔距离模型。这三个模型的建立为后面的低功耗设计以及优化方案提供了理论基础。　　(3)提出了水下滑翔机低功耗设计方案。从软硬件两个方面对现有水下滑翔机控制系统进行了低功耗改进;硬件方面，进行了供电电池优化，提出了由原来24V电源统一供电变为同等电量下，24V与5V两组电池组分组供电，节省由原来24V电源向5V电源转换时不必要的能量损耗;软件方面，提出一种基于μc/os-Ⅱ和ARM控制器特点的低功耗设计方案，并给出了这种方案的低功耗效率的评估以及测试。　　(4)在给定有限能源的情况下，通过对滑翔距离模型的分析，提出了运动参数优化及传感器调度策略两种方案来提升续航能力;并对这两种方案进行了仿真实验研究，实验表明这两种方案能有效提高滑翔距离;另外提出了能耗模型与海试试验数据相结合的能量估算方案，多次海试试验结果表明，该方案能有效对续航能力进行预判。