水面机器人的核心技术主要包括三个方面。在动力上，主要来源于大容量电池、风力和太阳能发电混合电源系统，解决了水面机器人长时间持续巡航的动力问题。在目标识别方面，水面机器人采用视觉和雷达双模目标识别方法，解决了水面机器人的全局路径规划和局部实时避障问题。在导航和控制方面，融合了多模导航系统、三维电子罗盘等多项新技术，有效解决了水面目标的自动控制问题。
研究人员还以水面机器人为通用平台，研制出了可去除水面溢油的水面油污清洁机器人和水质监测移动实验室。前者可以在自主巡航的过程中自动清除和回收水面油污，净水，后者可以取代目前常用的水质固定监测站或者监测浮标。
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