自主水下航行器（AUV）可替代人类深入海洋，完成危险作业，且以其成本低、智能化程度高等优势，已经越来越多地应用于海洋勘探、资源开发以及军事应用等领域。特别是通过多个AUV的相互配合，实现群体协同作业，大大提高了作业效率。本文以执行海底地形勘察使命为背景，针对多AUV群体协同使命控制技术，开展了多AUV群体协同体系结构设计、AUV使命控制系统建模、使命控制方法与仿真平台构建等方面的研究。协同体系结构是多AUV群体协同使命控制的基础。本文基于经典多机器人系统体系结构分析，设计了一种集中式多AUV体系结构，该结构由一个主控AUV和若干作业AUV组成。设计出了各个单元的功能模块以及模块间的信息流，建立了多AUV系统模型。采用进程描述主控AUV和作业AUV，从逻辑上对群体中的各个AUV单元进行划分。设计多AUV群体协同地形勘察使命的划分方式，主控AUV将勘察使命分解为可供作业AUV执行的任务，并将其分配给各个作业AUV；作业AUV进一步将所分配到的任务划分为顺序执行的子任务，并对任务执行过程中出现的事件进行响应。采用线程机制设计了子任务执行和事件响应模块，设计了利用线程描述的子任务与事件处理过程的实现方法建立了使命控制系统的Petri网模型，基于此模型设计了适用于AUV群体完成地形勘察的使命控制方法，采用基于优先级的抢占式多线程调度方式，实现了作业AUV的子任务能够有序执行，以及对作业AUV各项内部和外部事件的快速正确响应。设计了基于仲裁规则的多AUV群体协同使命重规划方法，当某一作业AUV出现故障无法完成自身任务时，主控AUV将根据情况派遣能够正常工作的作业AUV完成协同任务。基于Linux系统的C语言和Qt Creator开发平台构建了多AUV群体协同使命控制仿真平台，通过人机交互设置地形勘察使命和多AUV初始作业信息，实现了AUV群体协同系统及其使命控制方法的仿真验证。结果表明：基于多进程和多线程机制所构建的多AUV群体协同体系结构通过子任务调度满足了使命作业的需求，且出现系统事件时系统能够完成自主使命控制和使命重规划，实现了多AUV协同作业的目标。