1.一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，包括：上层建筑、上部箱型连接桥(1)、V型小体(5)、左右对称布置并固接于上部箱型连接桥(1)下部的两细长片体(3)和固接于两细长片体(3)下部的主浮体(2)，其特征在于，所述V型小体(5)固接于上部箱型连接桥(1)的前部下表面，所述V型小体(5)的横剖面形状为近似V形，且所述所述V型小体(5)从船首延伸到船中，且随着向船中的方向延伸，所述V形小体的横剖面夹角逐渐增大；

该小水线面双体无人艇上还设置有环境感知系统、环境监测系统和智能航行系统，所述环境感知系统负责对无人艇的实时位置和目标位置进行监测，以便实现自主巡航；所述环境监测系统实现对环境情况进行监测，并能够将环境信息进行无线传输；所述智能航行系统实现对该无人艇的自动推进与控制；

所述环境感知系统、环境监测系统和智能航行系统相互配合监测与控制，所述智能航行系统包括太阳能风帆。

2.根据权利要求1所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，所述环境感知系统至少包括GPS(10)，九轴传感器、陀螺仪，其中位于无人艇船体上的GPS确定无人艇的位置坐标及目标点的位置坐标，九轴传感器得出偏离方向角度，并与单片机中的控制程序相结合，实现无人艇的自主巡航和多种监测模式；所述环境监测系统至少包括风速风向传感器(11)、摄像装置(4)、无线收发天线(9)、水温及PH值传感器组，所述风速风向传感器(11)、摄像装置(4)、和水温及PH值传感器组所采集的信息能够通过无线收发天线(9)实现数据的实时传输。

3.根据权利要求1所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，所述箱型连接桥(1)的横剖面为矩形，所述箱型连接桥(1)的长宽比为1.2-6：1，其舯后高度H桥和宽度B桥不变，从舯部到最前端其高度H桥逐渐下降到1/5-2/5倍的箱型连接桥最大高度，宽度B桥逐渐下降到其3/5-4/5倍的最大宽度；

所述V型小体(5)的长宽比为1.6-3.2：1、高度不大于细长片体设计水线面以上高度；两细长片体(3)几何形状及大小完全相同、其水线面形状为对称翼型并不随吃水变化、其长宽比为18-30:1、水线面以下高度不小于主浮体高度的1.8倍；

两主浮体(2)几何形状及大小完全相同、其横剖面左右各为半个椭圆或半个圆形、其长宽比为7-16:1、其长高比为8-18：1；

箱型连接桥的长度与主浮体长度之比为0.9-1.1:1，主浮体长度与两细长片体间距之比为1.6-8.8:1。

4.根据权利要求1所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，水线面形状从底部到所述箱型连接桥(1)相连部分，所述V型小体(5)的长宽比由3.2减小到1.6。

5.根据权利要求1所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，所述智能航行系统包括推操系统、实时定位及姿态测量装置和智能控制中心及执行系统，其中，推操系统包括布置于两主浮体(2)后部的两套主推进装置、布置于上部箱型连接桥后下部吊舱装置(16)，艇体舯后部距船尾1/3处的太阳能风帆装置。

6.根据权利要求5所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，所述太阳能风帆装置包括两片小风帆(7-1)、支撑杆(7-2)、自锁滑块一(7-3)、固定在风帆上的线绳(7-4)、底部旋转电机(7-5)、数片太阳能板(7-6)、风帆上端的上碳制长杆(7-

7)、轴承(7-8)、风帆下端的下碳制长杆(7-9)、风帆桁架(7-10)、自锁滑块二(7-11)和稳压器，其中，两片小风帆(7-1)的剖面呈翼型，两片小风帆(7-1)交错放置，支撑杆(7-2)的底端采用底部旋转电机(7-5)竖直连接在艇体上，所述上碳制长杆(7-7)连接在自锁滑块二(7-

11)上，所述风帆支撑杆(7-2)上设置有上下间隔布置的自锁滑块一(7-3)，所述自锁滑块(7-3)通过线绳(7-4)与所述上碳制长杆(7-7)两端的轴承(7-8)绕接，所述两片小风帆(7-

1)设置在上碳制长杆(7-7)、下碳制长杆(7-9)上，多片所述太阳能板(7-6)设置在所述两片小风帆(7-1)一侧，小风帆在收起时，顶部减速电机(7-13)转动以释放中心线绳(7-12)，自锁滑块一(7-3)、自锁滑块二(7-11)驱动与之连接的上碳制横杆(7-7)向下移动达到收缩风帆的目的；小风帆在升起时顶部减速电机(7-13)收缩中心线绳(7-12)，自锁滑块一(7-3)、自锁滑块二(7-11)驱动与之连接的上碳制横杆(7-7)向上移动达到升起风帆的目的，在风帆工作状态下，布置在风帆一侧的太阳能光伏板(7-6)将收集到的太阳能经过稳压器稳压，储存在蓄电池中，增加无人艇的续航时间。

7.根据权利要求6所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，还包括光敏元件，所述光敏元件与控制系统连接，以便通过光敏元件检测的太阳光来控制底部旋转电机(7-5)驱动角度，提高风帆利用太阳能和风能的效率。

8.根据权利要求5所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，吊舱装置包括齿轮箱(161)、螺旋桨(162)和电机(163)，所述电机(163)通过齿轮箱(161)与螺旋桨(162)驱动连接。

9.根据权利要求5所述的一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇，其特征在于，所述主推进装置包括电机(8)、万向联轴节、传动轴(12)、传动短轴(13)和螺旋桨(14)，电机(8)分别装在左侧细长片体(3)和右侧细长片体(3)的前侧，传动长轴(12)的一端与电机通过万向联轴节相连接，另一端通过万向联轴节与传动短轴(13)相连接，传动短轴(13)的端部通过轴套伸出艇外，螺旋桨(14)固定连接在传动短轴伸出艇外的端部处。

10.一种基于性能综合优化计算小水线面双体无人艇的各尺度比及各部分几何形状的方法，其特征在于，其用于权利要求1-9任意一项所述的小水线面双体无人艇的计算优化，该方法包括兼顾无人艇阻力性能、推进性能、操纵性、摇荡特性、抗倾覆性能、绿色能源利用率、总布置特性和环境监测功能综合最优的优化数学模型以及利用遗传算法来优化计算，其包括以下步骤：(1)设计变量的选取

涉及的设计变量共有25个，包括：船长L，船宽B，吃水T，潜体长度Lh，潜体直径D1，支柱长度Ls，支柱最大宽度ts，浮心纵向位置Lcp，方形系数Cb，水线长Lw，水线面系数Cw，双体船片体间距C0，重心高度Zg，螺旋桨直径DP，盘面比Aeo，螺距比PDP，螺旋桨转速N，设计航速VS，重心垂向位置与型深比δZD，顶层上层建筑的长度与底层长度比值δL1，顶层上层建筑的高度H1，底层上层建筑的长度与船长比值δL2，底层上层建筑的高度H2，上层建筑宽度与船宽比值δBa，吃水型深比TD；

(2)优化数学模型的构建

水面无人艇的综合性能总目标函数采用幂指数乘积的形式构造：

F(x)＝f1(x)α1*f2(x)α2*f3(x)α3*f4(x)α4*f5(x)α5

式中：f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)、f5(x)分别为快速性、操纵性、耐波性、抗倾覆性与绿色能源系统的目标函数，且有α1*α2*α3*α4*α5＝1；

f1(x)为快速性目标函数，其表达式如下，

f2(x)为操纵性目标函数，其表达式为，

f2(x)＝C

f3(x)为耐波性目标函数，其表达式如下，

f4(x)为抗倾覆性目标函数，其表达式如下，

f5(x)为绿色能源系统目标函数，其表达式如下，

(3)约束条件

约束条件主要包括：静水浮性约束、推力阻力平衡约束、转矩平衡约束、螺旋桨需满足空泡约束、初稳性高约束、横摇周期约束，太阳能风帆的布置约束；

(4)用遗传算法对绿色能源小水线面双体无人艇进行了综合优化计算，得出一组最佳优化结果，即绿色能源小水线面双体无人艇的尺度及各部分几何形状。