1、水下信息处理与引信技术：主要研究复杂多变、强干扰背景下的微弱信号检测与处理，自动目标识别与分类，多目标参数估计技术,水下对抗与反对抗技术,末制导与引信一体化技术等。研究的突出特点是目标信号多变,干扰背景复杂,检测可靠性要求高，功耗限制苛刻等。
2、水下航行器精确制导与控制:主要研究在噪声干扰强、载体高速运动等恶劣信息环境下的目标检测与定位技术，高精度快速控制系统的设计理论与方法，垂直命中导引律，组合制导技术，
多传感器信息融合技术等。
水下航行器制导系统具有制导参量获取手段单一，可获取的参量少、精度低,弹道复杂,命中精度要求高等特点。
3、水下航行器系统总体设计理论与技术:主要研究水下航行器总体设计及优化理论，系统安全性与可靠性,随行波减阻降噪技术，水下航行器新概念、新原理等,多学科交叉与多系统的高度综合是本研究方向的一个突出特点。
4、水下航行器动力推进理论与技术。主要研究新型高能燃料燃烧机理,点火启动关键技术，大流量旋转燃烧室优化设计，电动力推进及
无级变速技术等。水下工作环境特殊，受外形及体积、重量等严格限制，为了消除水下航行器的航迹，燃料和组元也有特定要求，是该研究方向的特点。
5、水下航行器系统建模理论与仿真技术。主要研究水下航行器运行过程中动力学与环境的精细建模,仿真系统精度和置信度评估,分布交互仿真、多媒体仿真技术，数字化和一体化半实物仿真技术,动力系统的建模与仿真，舰船声、磁、水压场半实物仿真等。研究的主要特点是水下环境、入水弹道复杂，建模困难。