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本课程属于：012-水下AUV自主导航与路径规划 交通船舶与海洋工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。

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AUV ROS2与Gazebo水下仿真教程

共计 30 章节

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课程导入与AUV仿真概览

AUV定义 · 应用场景 · ROS2与Gazebo在仿真中的作用

AUV课程导入

ROS2基础与AUV软件架构

ROS2节点 · 话题 · 服务

Gazebo水下仿真环境搭建

Gazebo安装 · 水下世界文件 · 海洋环境建模

Gazebo水下仿真环境搭建

AUV模型构建与URDF/Xacro

使用URDF/Xacro描述AUV几… · 惯性 · 关节与传感器

水下传感器仿真与数据发布

IMU · DVL · 压力传感器

水下传感器仿真数据发布

AUV推进器建模与控制接口

推进器布局 · 推力分配 · ROS2控制接口（如geometry…

AUV推进器建模

ROS2与Gazebo通信机制

ros_gz_bridge配置 · 话题桥接 · 服务桥接

AUV运动学与动力学基础

六自由度运动方程 · 水动力系数 · 附加质量

构建第一个AUV仿真场景

从零搭建包含AUV · 海底地形 · 水体的Gazebo世界

AUV构建第一个

AUV遥控操作仿真

通过ROS2发布速度指令控制AUV前… · 转向 · 下潜

AUV遥控操作仿真

AUV状态估计与传感器融合

使用ROS2工具（如robot_lo… · 估计位姿

AUV状态估计

AUV定深控制仿真

设计PID深度控制器 · 在Gazebo中测试定深性能并调整参…

AUV定深控制仿真

AUV航向控制仿真

设计PID航向控制器 · 实现艏向保持与转向控制 · 并分析水动力影响

AUV航向控制仿真

AUV航路点跟踪仿真

实现基于ROS2的航路点导航 · 包括路径生成 · 跟踪控制器与仿真验证

AUV航路点跟踪仿真

AUV水下目标搜索仿真

结合声呐传感器仿真 · 设计搜索策略 · 在Gazebo中模拟目标探测与定位

AUV水下目标搜索仿真

AUV避障与路径规划仿真

使用ROS2导航栈或自定义算法 · 实现水下静态/动态障碍物避障

AUV编队控制仿真

多AUV编队模型 · 通信模拟 · 编队保持与切换的Gazebo仿真实现

AUV编队控制仿真

水下机械臂抓取仿真

为AUV搭载机械臂 · 在Gazebo中模拟水下目标抓取任务…

水下机械臂抓取仿…AUV

AUV能源管理与续航仿真

电池模型 · 推进功耗计算 · 续航估计与节能控制策略仿真

AUV能源管理

水下通信仿真与网络延迟

模拟水声通信延迟 · 丢包 · 在ROS2中实现通信约束下的协同控制

水下通信仿真网络延迟

AUV仿真中的环境扰动

海流 · 波浪 · 湍流建模及其对AUV运动的影响与抗扰…

AUV仿真数据记录与回放

使用ROS2 bag记录传感器与控制… · 回放分析并评估算法性能

AUV仿真数据记录

AUV可视化与RViz集成

在RViz中显示AUV模型 · 传感器数据 · 轨迹与地图

AUV仿真参数辨识与模型验证

基于仿真数据辨识水动力系数 · 对比真实AUV数据验证模型保真度

AUV仿真参数辨识

AUV软件在环测试

将实际AUV控制代码接入Gazebo… · 进行软件在环测试与迭代

AUV硬件在环测试概念与仿真

介绍HIL测试框架 · 并利用Gazebo模拟传感器/执行器…

AUV仿真场景的模块化与复用

使用Gazebo模型库 · ROS2组件化设计 · 构建可复用的仿真模块

AUV仿真场景的模块化

AUV仿真性能优化

减少计算负载 · 使用简化模型 · 并行仿真与实时性调优策略

AUV仿真性能优化

AUV仿真中的故障注入与容错测试

模拟传感器故障 · 推进器失效 · 测试ROS2节点的容错与恢复能力

自主水下巡检仿真：集成ROS2导航 · 控制 · 感知模块

综合项目ROS2