蓝绿激光在水下的测距过程十分复杂,海水信道、目标反射以及接收通道的动态范围会对回波信号的波形产生作用,出现信号展宽、延时及饱和等现象,对水下激光测距精度造成严重影响。本文通过建立水下激光测距仿真模型,对蓝绿激光在海水中的测距精度和误差展开研究。按照海水成分及光学特性,计算海水对532nm绿光的吸收和散射系数;用双向反射函数(BRDF)描述非朗伯面的目标反射特性,推导激光在海水中的目标回波功率方程;分析了在不同目标距离、入射角及海水水质下目标回波功率的变化规律及动态范围。分析了海水信道、目标倾斜角和电路参数对激光回波信号的调制特性,在此基础上,建立水下脉冲激光回波信号仿真模型,提出一种针对激光接收处理电路的系统误差仿真方法,分析不同时刻鉴别方法的系统测距精度,作为后续系统设计的依据。通过分析系统测距精度随目标距离及发射脉宽的变化规律,判定影响系统测距精度的主要误差来源。以线性化模型推导时刻鉴别抖动误差与饱和漂移误差的解析表达式,针对饱和漂移误差提出相应消减补偿误差的方法,结合复合时刻鉴别法建立饱和漂移误差补偿数学模型,并通过实验验证了饱和漂移误差补偿方法的有效性。设计制作测距电路,开展水池实验验证水下激光测距仿真模型的正确性,并根据仿真误差修正测量结果。测试结果表明,测距系统在模拟海水中的测距范围约为10m,测距精度优于±0.3m。本文通过理论分析、仿真计算以及试验相结合的方法,对水下脉冲激光测距系统开展了相关研究,研究成果可为蓝绿激光在水下近程测距中的应用提供理论依据和设计参考。