近些年来，海洋科技的发展越来越受到人类的重视。人类借助于一系列的作业工具，如采样器、原位传感器等进行大洋勘探，而这些作业工具通常是以水下机器人如ROV、AUV等为载体放置在大洋底部。因此作业工具和运载工具之间有双向通讯的要求。 大洋是一个非常特殊的工作环境，考虑到安全性以及方便性的因素，陆地上传统的通讯方式已经不能满足要求了。而且，大洋中的工作环境非常的恶劣，能在陆地上正常工作的设备到了海洋中也很有可能不能正常工作，因此，提供冗余设备是提高设备可靠性的必要手段。考虑到以上因素，对水下非接触信号双向冗余传输技术的研究已经成为进行大洋勘探必须解决的问题之一。 本论文提出了一种水下非接触式信号传输的方法—光学通讯，它应用光电转换原理将水中传播的光信号转换为电信号从而实现信号的传输。这一部分的工作内容包括光的波长的选择、光电元器件的选择、信号接收处理电路的设计。这些都是决定通讯指标的重要因素。另外，为了使设备能工作于海水中，本文设计了能经受较高压力的封装，以保证海水不渗透到壳体内部。水下的光学通讯方式有很多优点，例如：原理简单、硬件造价低、体积小等等。 ICL是另外一种应用于水下的无线通讯方式，浙江大学机械电子控制工程研究所也成功研制了ICL水下无线信号传输装置并已成功运用。本文将ICL无线通讯方式和基于LED的无线通讯方式集成为水下非接触式信号双向冗余传输系统中，并将其与GPS技术相结合，应用在潜水器导航技术中。 本文通过试验验证了无论是在空气中还是水中，基于LED的通讯装置能够成功的进行数据的传输。并且，本文还成功完成了潜水器导航系统各环节的模拟试验。 本文对光学通讯以及潜水器导航系统进行了原理性的设计与试验，然而无论是可应用环境还是技术指标都可能得到较大的改善和提高从而推动我国海洋科技的发展。