随着海洋资源开发进度的快速发展,海缆技术的应用越来越广泛,海底电缆作为跨海物联网工程的重要组成部分,在跨海通信、电能传输、海洋新能源开发等重要领域起着无可替代的作用。但由于自然因素和人为因素的影响,海缆难免会受到损伤与破坏,并产生一系列安全问题。由于海缆自身结构复杂、运行环境恶劣,导致海缆的维修工作极其艰难,因此设计一款能实现海缆自主巡检的AUV对于海缆维修具有实际意义,如巡检过程中根据故障点衰减模型判断是否为海缆断点、基于光学原件观察海缆细节等。本文针对目前海缆巡检和维护困难的情况,基于双螺旋桨矢量推进的海缆巡检自主水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）平台,对AUV巡缆系统设计和海缆自主巡检算法等方面进行研究。本文主要研究基于三分量磁通门传感器的海缆巡检方案,通过建立海缆磁场模型,研究海缆周围磁场与AUV相对海缆方位的关系,目的是准确控制AUV跟踪海缆前行。该系统通过三分量磁通门获取海缆周围的磁场变化,使用傅里叶变换得到三个分量的磁信号频谱图,并计算AUV相对海缆的方位,从而实现AUV的姿态调整和海缆跟踪。AUV巡缆系统由底层控制系统和顶层控制系统组成,底层控制系统负责数据采集和矢量控制,顶层控制系统负责磁信号分析和姿态决策。经过多次实验室模拟测试和水池航行测试,结果表明:使用三分量磁信号计算AUV相对海缆的方位并控制AUV跟踪海缆前行的方案是可行的,且取得了满意的成果。其中模拟海缆巡检试验验证了巡缆算法的可靠性,AUV可以根据海缆周围磁场信号的变化实现海缆自主巡检。