基于磁异信号的目标探测技术是近年来随着磁传感器的测量精度不断提高而新兴的一种目标磁探测技术。它以含有铁磁性材料的目标物质扰动地磁分布而产生地磁场分布异常的物理现象为基础,通过测量磁异信号的分布提取磁信号特征量来确定目标相关信息。水下磁性目标探测系统在水下反潜、水下考古、海洋探矿等方面有广泛的应用。本文开头介绍了课题的来源,接着从课题的研究背景、意义以及国内外的研究现状及发展趋势为出发点,详细阐述了本课题的研究内容和要达到的主要目标。地磁传感器作为水下磁性目标探测系统的主要组成部分,在本文中对磁传感器进行了分类并简单介绍了其工作原理,同时分析了搭载在水下机器人“潜龙二号”上的水下磁性目标探测系统输出的误差公式,并推演了校正方程。本文的主要工作有:系统硬件设计、嵌入式系统软件实现、人机交互界面设计和结构设计。硬件设计包括电源电路、传感器信号处理、模数转换电路、网络接口电路、微控制器和存储电路等;嵌入式系统软件包括微处理器资源初始化、系统实时时钟实现、地磁数据采集单元软件实现、数据存储单元软件实现和网络数据传输单元软件实现;人机交互界面包括实现调试模式和数据传输模式。水下磁性目标探测系统实验主要由三部分组成。其中,地磁台实验的主要目的是验证磁传感器数据的可靠性和电路的稳定性,以及测试钛合金舱体对磁传感器的影响;千岛湖湖试的主要目的是评测系统对磁异常的反应特征;南海试验主要是验证后期磁处理算法对水下机器人本征磁性校正的作用和可靠性。在实验数据处理阶段,论文介绍了两步估计法和基本粒子群算法的理论基础,并使用Matlab语言实现了这两种算法。然后分析南海实验数据,验证系统误差公式的正确性和两种算法对地磁校正的有效性。论文最后提出了研究中存在的问题,为进一步深入研究奠定了基础。