本课题来源于国家科技支撑计划课题“海上遇险目标快速接近技术”,目的是能够对水下目标进行高清晰观测与精确定位,能够将观测到的图像以及定位信息实时传送并显示在位于救捞船上的上位机系统中,为专家制定有效的救助打捞方案提供强有力的技术支持。本文首先分析比较了常见的水下探测载体如载人潜水器、自治水下机器人(以下简称AUV)、有缆水下机器人(以下简称ROV)、深拖系统的优缺点,结合项目要求,最终确定采用ROV为系统的载体,搭载水下高清晰成像及精确定位系统。在水下目标高清晰成像系统设计中,分析了当前主要的水下成像方法,最终采取声学和光学相结合的方法,当距离目标较远时,采用前视声纳对目标进行声学成像,获得声学图像经过目标识别算法识别确认目标,当距离目标较近时,采用高清晰水下摄像机对目标进行光学成像,获取的视频图像经过视频增强系统输出高清晰的视频图像。在水下目标精确定位系统设计中,分析对比了当前的主要水下目标定位方法,最终提出了一种协同超短基线和前视声纳双声学定位装置和卫星导航系统用户终端组合的定位方式。采取超短基线定位方法进行救助船与ROV之间的定位。采用前视声纳进行ROV与水下遇险目标之间的定位。结合船载GPS,经过一系列坐标转换处理,最终得到遇险目标的精确定位。最后通过进行高清晰成像系统及精确定位系统试验,分析其数据,验证系统满足设计的各项指标,达到了对于水下遇险目标进行高清晰成像及精确定位的要求。