本文对深水管道测量系统的相关技术进行了研究，该课题源自国家“863”计划重大项目“深水海底管道铺设技术”。深水管道测量系统用于测量水下两管道之间的相对位姿，是深水管道回接作业的第一步，为下一步预制中间管段提供所需的位姿参数。论文对国内外相关领域的现状进行了研究与分析，结合课题指标要求，基于ROV辅助拉绳测量方法得工作原理提出了深水管道测量系统的总体方案，具体分为机械结构、测控系统和位姿算法三部分。首先，本文详细的设计了测量系统的机械结构。考虑到该系统作业环境为水下1500m，因此水下密封问题是结构设计时需要着重考虑的问题。针对这一问题，论文设计了一种基于霍尔效应的非接触式直接检测角度编码器和通过磁力耦合传递力矩的水下绞车。同时，论文还设计了测量装置的对接机构，并且利用ABAQUS软件对电子舱O型圈的密封性能进行了有限元分析。其次，本文基于机器人学相关理论对两种管道回接方式的位姿算法进行了求解，将测量系统检测到的初始参数经过转化运算后得到最终所需的两待测管道之间的相对位姿参数。最后，本文对深水管道测量系统的测控系统进行了研究，包括水下控制系统的各种参数检测和LabVIEW编写的上位机监控软件，从而实现了参数检测与采集、水下绞车控制、数据处理与保存和界面显示等功能。