我国海洋面积大,海上目标的磁场建模和磁异常探测技术研究对维护国家海洋权益,减少敌对威胁具有重要作用,而在传统磁偶极子与旋转椭球体混合模型中,存在磁偶极子数量固定,适用范围小且拟合精度不高的问题,在磁异常信号探测过程中,存在传统方法补偿精度较低,磁异常波形不易检测的问题,此外,现存研究中缺少专用的集成仿真环境。本课题针对前述问题,对磁场建模与磁异常探测技术进行研究,设计了一种集成磁场建模与磁异常探测功能的仿真系统,提高了建模精度,优化了磁异常检测技术,有效地降低了研究成本。首先针对磁场建模,通过增加建模精度判据实现磁偶极子数量的变化,引入模拟退火算法实现对磁偶极子位置分布的优化,条件数可降低10倍以上,又通过运动参数模型将模型的正演范围拓展到任意航向,设计了模型的正演算法,结果实现了通过调整磁偶极子数量自动满足精度要求的建模方法,为后续磁异常探测研究提供了仿真数据来源。其次针对磁异常探测技术,本文将磁异常信号分为地磁场信号,测量载体平台干扰信号,目标磁场信号与环境噪声四个部分,实现了IGRF(International Geomagnetic Reference Field,国际地磁参考场)模型用于对地磁场进行一定补偿,其平均误差约为0.93n T;实现了测量载体平台的数学干扰模型,并使用EIV(Error-in-Variables)算法进行了补偿系数的计算,其误差相比最小二乘法降低5倍;再给出基于小波域OBF(Orthonormal Basic Function,标准正交基函数)分解的探测方法用于剔除环境噪声,它能够提高信号信噪比约20d B,从信号中有效检测出磁异常波形。最后基于数值分析软件工具构建了集成磁场建模与磁异常探测的仿真系统,可用于工程应用与相关研究,降低了数据的获取成本,提高了相关算法的研究效率。