随着隐身技术的进步,传统的单水下无人潜航器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)对水下目标的探测难度不断增强,难以满足使命任务需求,因而多UUV协同探测作业的巨大优势使其渐渐成为海洋探测的重要方式。但是,目前对如何最大发挥多UUV协同探测的群组作业效能以及如何评估其作业效能的研究仍然处于起步阶段。本文主要从多UUV协同探测作业最优阵型排布和效能评估两方面内容展开研究,主要内容如下:首先,根据作业任务构建了多UUV协同探测作业群组,设计了多UUV协同探测作业阵型方案和阵位匹配策略。针对多UUV执行大范围空旷性海域探测布控任务为背景,确定了探测作业群组的组成、各UUV的分工和协同方法,设计了多UUV之间的信息交互方式。通过分析典型的阵型方案,结合具体任务需求,提出了两层式的多UUV协同探测作业阵型方案,并确定了构成远程探测层和近程定位层的基本UUV群组。以各UUV航行距离总和最小为目标,在只考虑UUV成员之间避碰情况下,设计了一种多UUV协同探测作业阵位匹配策略。其次,设计了多UUV协同探测作业阵型部署策略。基于粒子群算法,以大探测覆盖率为目标,对构成远程探测层的线形阵型部署;以高定位精度为目标,对构成近程定位层的主被动联合探测阵型部署。根据具体的布控海域面积,计算各层中构成基本群组所需的UUV数量,以空间几何法计算多UUV协同探测作业阵型阵位。并通过仿真实验,对阵型部署策略及阵位计算方法进行了验证和分析。再次,根据设计的多UUV协同探测作业阵位匹配策略,建立多UUV阵位匹配模型。采取拍卖算法,确定UUV与预设阵型阵位的一一对应关系。根据得出的阵位匹配结果,确定UUV航路的空间危险域和时间危险域,对UUV抵达阵位过程中的危险航段进行分段速度调节。并通过仿真实验,对阵位匹配策略及算法进行了验证和分析。最后,利用层次分析法,对多UUV协同探测作业进行效能评估。根据多UUV协同探测作业相关特性,确定了效能评估流程以及评估指标集。综合考虑指标集内的所有指标,采用不同层次的判断矩阵进行计算,得到最底层指标相对于目标的权重。通过对具体案例构建的多UUV协同探测作业群组打分,确定对应隶属度矩阵,获得效能评估结果。