地下管线非开挖铺设施工技术是当今地下管线铺设中的一项重要技术。而传统的物探测量技术对基于此方法施工的地下管线的形状与位置信息的获得有诸多限制，如地质条件、埋置深度限制等。其测量精度受环境影响较大。 “非开挖地下管线三维探测系统关键技术研究”是针对以上传统物探方法的不足之处而提出的，旨在通过对关键技术的研究来实现保证一定精度的测量，且受环境影响较小的非开挖地下管线测量系统。本项目得到了国家自然科学基金、上海市重大科技攻关项目及上海市第二期重点学科的资助。 作为“非开挖地下管线三维探测系统关键技术研究”项目的重要内容之一，本硕士论文的主要内容是管道内传感装置控制系统的设计，以及基于空间方向角的地下管线形状可视化技术及总控系统设计。围绕这一主要内容，本文介绍了管道内传感装置的各个部分的控制系统设计及管道形状位置重建的关键技术研究。其中，第一章介绍了国内外在非开挖地下管线探测方面的研究情况。在第二章中，对管道形状拟合方法及可视化进行了研究，并使用典型曲线对重建方法进行了验证。在第三章中，介绍了作为系统重要部分的管道内控制系统的组成与设计及地下管线检测系统的用户界面，并介绍了上下位机串行通讯方式及其协议。第四章中，进行了对系统的模拟实验，显示了实际检测实验结果。在第五章中，介绍了一种基于位置敏感传感器(PSD)的角度测量原理。最后在第六章中介绍了本课题所研究的“地下管线检测与控制系统研究”的结果。实际证明本系统在非开外地下管线检测方面取得了良好的效果。