第一部分 工作报告、全国政协提案、媒体报道（选编）
　　一、工作报告（选编）
　　海洋机器人科技回顾及展望
　　浩瀚的海洋蕴藏着人类社会发展所需的各种资源，向海洋拓展是我们的必然选择。海洋作为地球上*大的生态系统不仅调节着全球气候变化，而且为人类提供蛋白质、水和能源等生产资料支撑全球的经济发展。我们曾经认为海洋在维持地球生态系统平衡方面具备无限的潜力，能够修复人类发展对环境造成的伤害。但是，近年来的研究表明，人类社会的生产和生活会造成海洋健康状况的退化。因此，我们需要更多地了解和认识海洋，评估海洋的健康状况，避免对海洋的再生能力造成破坏性影响。
　　我国既是幅员辽阔的陆地国家，也是广袤的海洋国家，大陆海岸线约1.8万千米，内海和边海水域面积约470万平方千米。深邃宽阔的海域内潜含着的丰富资源为中华民族的生存和发展提供了必要的物质基础。我国的洪涝、干旱、台风等灾害天气的发生与海洋密切相关，海洋与我国的生存和发展密不可分。党的十八大报告明确提出：“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国。”**党的十九大报告明确提出：“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国。”***认识海洋、开发海洋需要包括海洋机器人在内的各种高新技术和装备，海洋机器人一直为世界各海洋强国所关注。
　　关于机器人，蒋新松院士有一段精彩的诠释：机器人不是人，是机器，它能代替人完成很多需要人类完成的工作。机器人是拟人的机械电子装置，具有机器和拟人的双重属性。海洋机器人是机器人的分支，它还多了一重海洋属性，是人类进入海洋空间的替身。
　　海洋机器人可定义为在水面和水下移动，具有视觉等感知系统，通过遥控或自主操作方式，使用机械手或其他工具，代替或辅助人去完成某些水面和水下作业的装置。海洋机器人分为水面和水下两大类，在机器人学领域属于服务机器人中的特种机器人类别。根据作业载体上有无操作人员可分为载人和无人两大类，其中无人类又包含遥控、自主和混合三种作业模式，对应的水下机器人分别称为无人遥控水下机器人、无人自主水下机器人和无人混合水下机器人。
　　无人水下机器人也称无人潜水器，相应有无人遥控潜水器、无人自主潜水器和无人混合潜水器。通常在不产生混淆的情况下省略“无人”二字，如无人遥控潜水器可以称为遥控水下机器人或遥控潜水器等。
　　世界海洋机器人发展的历史大约有70年，经历了从载人到无人，从直接操作、遥控、自主到混合的主要阶段。加拿大国际潜艇工程公司创始人麦克法兰，将水下机器人的发展历史总结为四次革命：**次革命出现在20世纪60年代，以潜水员潜水和载人潜水器的应用为主要标志；第二次革命出现在70年代，以遥控水下机器人迅速发展成为一个产业为标志；第三次革命发生在90年代，以自主水下机器人走向成熟为标志；第四次革命发生在21世纪，进入了各种类型水下机器人混合的发展阶段。
　　我国海洋机器人发展的历程也大致如此，但是我国的科研人员走过上述历程只用了一半多一点的时间。20世纪70年代，中国船舶重工集团公司第七〇一研究所研制了用于打捞水下沉物的“鱼鹰”号载人潜水器，这是我国载人潜水器的开端。1986年，中国科学院沈阳自动化研究所和上海交通大学合作，研制成功我国**台遥控水下机器人“海人一号”。90年代我国开始研制自主水下机器人，“探索者”“CR-01”“CR-02”“智水”系列等先后完成研制任务。目前，上海交通大学研制的“海马”号遥控水下机器人工作水深已经达到4500米，中国科学院沈阳自动化研究所联合中国科学院海洋研究所共同研制的深海科考型ROV系统*大下潜深度达到5611米。近年来，我国海洋机器人更是经历了跨越式的发展。其中，“海翼”号深海滑翔机完成深海观测；有标志意义的“蛟龙”号载人潜水器将进入业务化运行；“海斗”号混合型水下机器人已经多次成功到达万米水深；“十三五”国家重点研发计划中全海深载人潜水器及全海深无人潜水器已陆续立项研制。海洋机器人的蓬勃发展正推动中国海洋研究进入“万米时代”。
　　水下机器人的作业模式各有长短。遥控模式需要操作者与水下载体之间存在脐带电缆，电缆可以源源不断地提供能源动力，但也限制了遥控水下机器人的活动范围；由计算机操作的自主水下机器人代替人工操作的遥控水下机器人虽然解决了作业范围受限的缺陷，但是计算机的自主感知和决策能力还无法与人相比。在这种情形下，综合了遥控和自主两种作业模式的混合型水下机器人应运而生。另外，水面机器人的引入还促成了水面与水下混合作业的新模式，水面机器人成为沟通水下机器人与空中、地面机器人的通信中继，操作者可以在更远的地方对水下机器人实施监控。
　　与水下机器人和潜水器对应的英文分别为underwater robot和underwater vehicle，前者强调仿人行为，后者意在水下运载或潜水，分别视为“人”和“器”，海洋机器人是在海洋环境中运载功能与仿人功能的结合体。应用需求的多样性使得运载与仿人功能的体现程度不尽相同，由此产生了各种功能型的海洋机器人，如观察型、作业型、巡航型和海底型等。如今，在海洋机器人领域robot和vehicle两词的内涵逐渐趋同。
　　信息技术、人工智能技术特别是其分支机器智能技术的快速发展，正在推动海洋机器人以新技术革命的形式进入“智能海洋机器人”时代。严格地说，前述自主水下机器人的“自主”行为已具备某种智能的基本内涵。但是，其“自主”行为泛化能力非常低，属弱智能；新一代人工智能相关技术，如互联网、物联网、云计算、大数据、深度学习、迁移学习、边缘计算、自主计算和水下传感网等技术将大幅度提升海洋机器人的智能化水平。而且，新理念、新材料、新部件、新动力源、新工艺、新型仪器仪表和传感器还会使智能海洋机器人以各种形态呈现，如海陆空一体化、全海深、超长航程、超高速度、核动力、跨介质、集群作业等。
　　海洋机器人的理念正在使大型有人平台向大型无人平台转化，推动少人化和无人化的浪潮滚滚向前，无人商船、无人游艇、无人渔船、无人潜艇、无人战舰以及与此关联的无人码头、无人港口、无人商船队的出现已不是遥远的神话，有些已经成为现实。无人化的势头将冲破现有行业、领域和部门的界限，其影响深远。需要说明的是，这里“无人”的含义是人干预的程度、时机和方式与有人模式不同。无人系统绝非无人监管、*立自由运行的系统，仍是有人监管或操控的系统。
　　研发海洋机器人装备属于工程科学范畴。由于技术体系的复杂性、海洋环境的不确定性和用户需求的多样性，目前海洋机器人装备尚未被打造成大规模的产业和产业链，也还没有形成规范的通用设计程序。科研人员在海洋机器人相关研究开发中主要采用先验模型法和试错法，通过多次试验和改进才能达到预期设计目标。因此，研究经验就显得尤为重要。总结经验、利于来者是本丛书作者的共同愿望，他们都是在海洋机器人领域拥有长时间研究工作经历的专家，他们奉献的知识和经验成为本丛书的一个特色。
　　海洋机器人涉及的学科领域很宽，内容十分丰富，我国学者和工程师已经撰写了大量的著作，但是仍不能覆盖全部领域。“海洋机器人科学与技术丛书”集合了我国海洋机器人领域的有关研究团队，阐述我国在海洋机器人基础理论、工程技术和应用技术方面取得的*新研究成果，是对现有著作的系统补充。
　　“海洋机器人科学与技术丛书”内容主要涵盖基础理论研究、工程设计、产品开发和应用等，囊括多种类型的海洋机器人，如水面、水下、浮游以及用于深水、极地等特殊环境的各类机器人，涉及机械、液压、控制、导航、电气、动力、能源、流体动力学、声学工程、材料和部件等多学科，对于正在发展的新技术以及有关海洋机器人的伦理道德社会属性等内容也有专门阐述。
　　海洋是生命的摇篮、资源的宝库、风雨的温床、贸易的通道以及国防的屏障，海洋机器人是摇篮中的新生命、资源开发者、新领域开拓者、奥秘探索者和国门守卫者。为它“著书立传”，让它为我们实现海洋强国梦的夙愿服务，意义重大。
　　本丛书全体作者奉献了他们的学识和经验，编委会成员为本丛书出版做了组织和审校工作，在此一并表示深深的谢意。
　　本丛书的作者承担着多项重大的科研任务和繁重的教学任务，精力和学识所限，书中难免会存在疏漏之处，敬请广大读者批评指正。
　　中国工程院院士 封锡盛
　　2018年6月28日
　　二、全国政协提案（选编）
　　封锡盛院士从1998年至2013年连续担任了三届（第九届、第十届和第十一届）全国政协委员。其间，封院士提出或参与提出了多项有关科技、教育、工业、经济等领域的建议提案，其中在2008年3月全国政协十一届一次会议上，他提出了对科研进程实行分级管理的建议提案，对推动科研体制改革起到了重要作用。以下附上的是封院士作为政协委员提出和参与提出的部分建议提案。

目录
序言
出版说明
第一部分 工作报告、全国政协提案、媒体报道（选编）
一、工作报告（选编） 3
海洋机器人科技回顾及展望 3
二、全国政协提案（选编） 6
关于加大力度鼓励从事应用研究的科研人员“下海”提高我国自主创新能力的建议 7
关于加强战略性新兴产业的科技支撑的建议 9
关于加强在职科研人员知识更新工作的几点建议的提案 10
关于对学术浮躁现象进行综合治理的提案 12
关于让中小学生尽快从应试教育的束缚中解脱出来的提案 13
关于建议大中小学开设心理课的提案 15
关于切实减轻中小学生课业负担的提案 17
关于建议用立法形式强制中小学生参加劳动的提案 19
关于建议中、高考增加体育考试的提案 21
关于加快扶持辽宁装备制造等产业发展的提案 24
关于请求国家支持资源型城市经济转型的提案 27
三、媒体报道（选编） 29
封锡盛院士解读习近平科技创新思想 29
“海人”团队文化的五项“基因” 31
封锡盛院士：未来机器人也许就是“人” 34
机器人像“人”待何时？ 35
封锡盛：机器人与无人系统是我国关注的焦点 38
水下机器人专家——封锡盛 39
封锡盛：办公室里的海洋 47
封锡盛院士：建议对科研进程实行分级管理 51
New Robotic Vessel Extends Deep-Ocean Exploration 52
第二部分 学术论文（选编）
下一代海洋机器人——写在人类创造下潜深度世界纪录10916米50周年之际 57
机器人不是人，是机器，但须当人看 67
机器人，时代进步的重要推手 73
深海明珠——海洋机器人历史沿革认识与思考 75
自治水下机器人研究开发的现状和趋势 84
从有缆遥控水下机器人到自治水下机器人 91
多UUV协作系统的研究现状与发展 99
海洋机器人30 年 110
一种新型自治水下机器人 118
一种先进的轻型水下机器人——金鱼Ⅲ号 124
“探索者”号自治式无缆水下机器人控制软件体系结构 132
“CR-01”6000m 自治水下机器人在太平洋锰结核调查中的应用 139
深海自主水下机器人发展及其在资源调查中的应用 144
介绍三种感应同步器角度编码方法 158
基于超短基线/多普勒的水下机器人位置估计 169
一种海底地形和海流虚拟生成方法 177
基于局域网的多水下机器人仿真系统设计与实现 185
基于数字海图的自主水下机器人路径规划研究 191
深水机器人低成本导航系统的位置估计方法研究 199
三维动态混合网格在AUV发射过程中的应用 206
基于多辨识模型优化切换的USV系统航向动态反馈控制 214
AUV 纯方位目标跟踪轨迹优化方法 226
基于卡尔曼滤波预测的无偏量测转换方法 239
一种基于高斯过程回归的AUV 自适应采样方法 250
Research and Development of Underwater Robot in China 269
Underwater Remotely Operated Vehicle HR-01 283
Local Autoencoding for Parameter Estimation in a Hidden Potts-Markov Random Field 289
Hydrodynamic Modeling with Grey-Box Method of a Foil-Like Underwater Vehicle 314
Research on Cooperative Area Search of Multiple Underwater Robots Based on the Prediction of Initial Target Information 328
A Research on the Simultaneous Localization Method in the Process of Autonomous Underwater Vehicle Homing with Unknown Varying Measurement Error 354
Scan Registration for Underwater Mechanical Scanning Imaging Sonar Using Symmetrical Kullback-Leibler Divergence 378
Learning Joint Space-Time-Frequency Features for EEG Decoding on Small Labeled Data 399
第三部分 同事、学生眼中的“封老”（选编）
于海斌：敬贺封锡盛院士八十寿辰 427
李硕：在封老师悉心教诲下成长 429
张艾群：“封老” 431
林扬：我的从业老师 432
李智刚：谦逊随和，良师益友——记封锡盛院士二三事 433
李一平：一点回忆 436
刘子俊：“封老”与我们拍“全家福” 438
路遥：给封院士做学生——回忆研究生时的幸福时光 443
邢志伟：贺恩师封锡盛院士八十寿辰 445
刘开周：科学家精神的楷模，终身学习的榜样 446
徐红丽：谨记老师的教诲，做好水下机器人研究 449
吴利红：闪耀的灯塔 450
许真珍：我的导师 452
冀大雄：跟封锡盛导师做科研——作于封锡盛院士八十大寿之际 453
林昌龙：我的“神仙”导师 455
康小东：少年未老，阳光正好——献给我的博士生导师封锡盛院士八十大寿 458
周焕银：读博期间二三事——致我敬爱的博士生导师封锡盛院士 459
李为：一个和蔼可亲的引路人 461
阎述学：诠释科学家精神，勇攀深海科技高峰 462
宋三明：夫子循循然善诱人 463
刘鑫宇：封老师的“谜之年龄” 466
第四部分 科教求索路，创新谱新篇
一路走来——封锡盛自述 471
附录1 封锡盛培养的研究生统计表 481
附录2 封锡盛与合作者编译出版的论著及获奖成果目录 483