随着人类对海洋战略地位、海洋资源探测、海洋科学研究价值认识的深入,世界各国将对海洋的关注度提高到空前未有的战略高度。水下潜器是人类了解海洋、开发海洋资源、探测海洋的重要工具之一。水下目标探测概率与覆盖度问题是评价水下潜器探测与监测海洋区域的重要指标,这些指标可以对潜器的水下目标探搜任务进行指导,进而提高目标探测与搜救效率。然而,现有研究普遍侧重于多潜器协同的水下探测算法,以提高探搜效率并扩大时空监测范围。从理论层面确定潜器探测的最佳航迹、并分析编队队形对探测概率的影响,将可以对水下目标探测提供理论指导。针对上述问题,本文基于测度理论,构建面向水下搜救需求的多潜器探测模型并对其进行性能分析。主要研究工作如下所示:针对判断目标存在与否和单潜器感知时空范围窄,目标探测效率低的问题,采用测度理论的方法,提出构建直线编队下多潜器编队探测的覆盖度与目标探测概率理论模型,用于预测多潜器直线编队探测的覆盖度和探测概率。基于理论模型,分析了潜器的感知范围、移动速度等对探测概率的影响,可以在探测任务执行前,通过多潜器直线编队探测模型对探测任务进行预分析,进一步提高探测任务的完成效率。所构建理论模型的有效性通过仿真结果进行验证。针对水下目标搜救需求,考虑直线编队共线而难以定位被搜救目标的位置,提出构建三角编队下的多潜器探测模型。通过编队夹角、间隔距离和感知半径,将复杂的潜器编队进行模型化,进而通过理论证明指出最优的编队探测航迹。基于最优探测航迹,构建复杂编队下的覆盖度和目标探测概率理论模型。同时,对所构建的探测模型,考虑了潜器之间的通信损耗,指出最优的潜器编队队形。此外,进一步分析了编队夹角、间隔距离、感知半径和潜器的移动速度与探测时间对目标探测概率的影响。通过水池实验验证了最优探测航迹,仿真证明了理论模型的有效性。