近年来,水下航行器(AUV)在海洋勘测中所表现出来的优越性受到了外界格外的重视,并且广泛应用于海洋观测、水下区域搜索、海洋数据搜集及海底管路跟踪等领域。然而,单个AUV局限于能源、控制、传感等方面,只能用于执行一些简单、局部的海洋任务,而对于复杂的、大范围的海洋任务超出了 AUV的能力范围。因此,可以通过多个AUV之间的相互协调来完成单个AUV难以胜任的任务,即多AUV编队协同,这已成为AUV研究领域的最热点话题之一。能效性是AUV完成大范围、长时间海洋任务的前提和保障。对于单AUV的节能优化,国内外研究学者已开展相关研究。而对多AUV编队的节能优化则极为少见。本文主要研究AUV在不同编队航行时能耗最小,实现节能的效果。首先,构造参数化水滴形AUV模型,实现自动化建模和网格划分,以及AUV直航运动的自动化数值计算,减少AUV型线优化的时间,并且在数值计算中分别对二维模型以及三维模型进行对比,证明在满足精度要求的情况下,二维模型在优化过程中的优越性。其次,通过搭建优化平台,与自动化建模计算及数值计算结合起来,实现对AUV的型线优化,采用三种不同的优化算法并对优化结果进行对比,分析三种优化算法在AUV型线设计中的优劣性,从中总结出最优的优化算法。最后,开展对多AUV编队航行的研究,通过对AUV采用不同的编队形式,主要的编队形式有并行编队、串行编队以及"V"字形编队,搭建优化平台实现AUV编队队形的优化,得出最节能的编队形式,减小多AUV编队在长距离航行时的系统能耗,提高续航力。