随着海洋石油与天然气开采活动的不断增加,海底管道的铺设规模越来越大,随之而来的是海底管道事故的频繁发生。定期对海底管道进行缺陷检测才能确保其长期安全运行。对海底管道地理坐标进行精确测量是定位和处置缺陷的前提。课题组研制了一种球形内检测器用于管道泄漏检测,具有实施便捷、不易卡堵、检测参数丰富等优势。本文基于该内检测器开展海底管道地理坐标精确测量的关键技术进行研究,主要工作如下:（1）研究了磁力仪阵列校准算法并设计了磁力仪阵列,提高了现有球形内检测器对管道内空间磁场的测量精度。通过有限元仿真分析验证了磁张量不变量校准方法在用于校准磁阵列误差时的可行性;通过对比不同求解算法得出了LM算法在求解参数时是最优的,是高效率和高准确性的;通过现场校准实验验证了磁张量不变量校准方法在不同的背景磁场下具有很好的鲁棒性,能够排除背景磁场的干扰。（2）提出了一种基于交流磁接近开关测量管道俯仰角的测量方案,提高了海底管道俯仰角的测量精度。通过仿真分析和现场实验验证了所提测量方案的合理性。在利用交流伺服电机驱动传感器转动来代替内检测器滚动的实验条件下,俯仰角测量误差总体小于0.2°,其中大部分小于0.15°。（3）优化了球形内检测器动力学结构设计,改善了测量信号质量,实现了螺旋焊缝和屈曲管道等标记点的检测。实验结果表明,优化后的球形内检测器可以实现稳定地定轴滚动,能够成功检测螺旋焊缝和屈曲管道,可以作为内检测器里程和坐标参考点。