海洋拥有着丰富的资源以及重要的战略地位，受到了世界各国的广泛关注。在众多的海洋技术中，水下机器人作为一种海洋探测与开发的重要手段，正逐渐成为海洋技术研究的重点。由于水下机器人需要在一个未知的、复杂的环境中完成设定的任务，因此对水下机器人的操纵性能研究是十分必要的。本文针对一种小型探测型水下机器人，提出操纵性设计并对其操纵性能进行分析评价。本文首先对小型AUV进行了操纵性设计，根据使用要求选择合适的操纵方式与操纵舵布置，分析影响水下机器人操纵性能的几点重要因素，根据分析结果选择合适的载体尾部线型与翼型，确定舵的面积与尾舵的位置，从而获得小型AUV的模型。以设计的小型水下探测机器人作为研究对象，设定AUV空间运动的两种坐标系及转换关系，根据动量定理与动量矩定理建立小型AUV空间运动的一般方程，在分析AUV所受外力的基础上，建立AUV的空间六自由度运动方程。利用MATLAB/Simulink中的S函数模块建立AUV的运动仿真模型，仿真模拟小型AUV的自由自航模型试验，为参数辨识提供数据基础。本文在分析如何利用支持向量机实现水动力参数辨识的基础上，根据平面假设理论，将水下机器人的空间运动分解为水平面运动与垂直面运动，并利用支持向量机对小型AUV的平面操纵运动进行参数辨识，从而得到小型AUV的水动力系数。在同一操作指令下对小型AUV进行仿真验证，通过辨识结果与原始值的仿真进行分析对比，以验证支持向量机方法实现参数辨识的可行性。最后对小型AUV的操纵性能进行评价，利用MATLAB运动仿真，分别模拟垂直面上的下潜运动、梯形运动与水平面上的定常回转运动、Z型运动，并参照潜艇操纵性能的评价标准，对小型AUV的操纵性能做出评价。