近年来,海底缆线凭借其独特的性能优势已逐渐成为当代通讯中不可或缺的载体,但受自然和人为因素影响,中断等突发故障事件日益频繁发生,海缆探测也因此成为保障海缆通信畅通的关键技术,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本课题主要研究了一种双三维磁学海底缆线探测系统,并基于水下机器人平台设计海缆路由与埋深的探测方案,目的是快速准确地探测海缆的路由轨迹、埋设深度和故障点位置,为海缆探测工程实践提供理论基础。首先,本文梳理全球海底缆线工程的发展历程,介绍各种海缆探测技术及其研究现状。在各种探测技术对比的基础上选择磁学方法,然后基于海底缆线的电磁性质建立了电磁场模型,分析了磁信号探测器测量海缆感应电动势的基本原理。然后对比分析不同探测器配置模式的优缺点,最终选择双三维磁学探测器配置模型。其次,提出了基于磁信号引导的遥控水下机器人海缆路由跟踪系统的设计方案,介绍了探测系统的组成结构和各部分的功能。在定义状态变量的基础上给出两种定位计算方法及其详细推导过程,最后对探测作业流程进行了步骤化设计。再次,将基于行为的控制规划策略引入到自主式海缆路由跟踪过程中,提取一系列具备切换或融合机制的基本行为。然后详细介绍自主式水下机器人海缆定位跟踪的层次化控制体系设计方案和探测作业流程,为水下机器人可靠地探测和跟踪海缆的运动控制提供规划指导。最后,利用Lyapunov稳定性判据和PD控制技术设计了三维空间内的AUV海缆路由跟踪控制器,然后通过仿真实验验证所提出的海缆定位跟踪方案的可行性与有效性。结果表明,利用搭载三维磁学探测系统的水下机器人平台进行海底缆线探测跟踪的技术方案是可行的,对提高海缆探测工作的效率具有重要意义。