现代陆地通信技术已十分成熟,而水下通信技术的发展空间更大。实现稳定的水下通信的前提是明确通信双方的位置信息,因此定位系统对于水下通信的发展至关重要。考虑到水流的侵蚀作用,水下通信技术多是基于无线技术发展前进,在多种多样的水下无线通信技术中,水声通信和光学通信是两个主要分支。水声通信技术发展比较成熟,但是随着人们对海洋资源勘探力度的不断加大,对海洋资源需求的不断增加,水声通信的低码率、窄带宽特点已经不能够满足人们的需求。和水声通信相比,水下光通信具有信道容量大、抗干扰能力强等特点,因此水下激光通信成为了当下极具发展潜力的研究方向。但是,由于水下环境操作的困难性,目前对于水下通信的研究多集中于信道特征分析上,对于水下光学定位的研究较少。本文在现代光学传播理论模型的基础上搭建出一个水下激光扫描和定位的系统,用以探索水下油气管道发生泄漏的精确位置。论文所做的工作及创新体现在三个方面。首先,通过合理布置水下节点搭建水下锚节点网络结构,在传统水下光束分布模型的基础上结合水质影响因素和接收端检测门限因素提出改良的水下光束分布特征模型,在传统二维水流模型的基础上结合对锚节点的受力分析提出符合水下场景的三维动态受限节点水流模型。其次,在搭建完成系统操作环境后,文章设计出多点扫描方案,通过对扫描旋转因素的影响作用实验筛选出合理的扫描参数使得激光源能够在10秒时间内以超过70%的捕获概率捕获到水下目标节点,得到捕获时对应的旋转角度信息,从而为后续定位传递可靠的角度信息用于定位。最后,在有了目标节点的角度信息后,系统利用两个不同束散角的激光源朝着目标节点方向先后发送激光,根据前后接收到的激光强度结合水下激光的光束分布函数得到目标接收节点和发射节点之间的距离,再根据扫描阶段得到的角度信息求得目标节点的位置信息,使系统的定位精度在20米的距离内误差不超过5dB。实现水下激光定位的目的,为水下光学通信奠定良好的基础。