海洋资源开发过程中海上油气开发平台和海上风力发电机组的地基稳定性评价、国际光缆路由勘测、海底矿产资源勘探等都需要掌握详细精确的海底工程地质情况,这类数据对海洋资源的开发利用具有重大意义,海底原位测试技术越来越多的应用到海洋工程地质勘查中。在主要的两种海底静力触探技术中,海床式静力触探技术相对于井下式静力触探技术,具有下放回收方便、触探路径连续、效率高等优点,是深水静力触探作业中普遍采用的技术。但是海床式静力触探技术的探杆驱动系统为电机或液压驱动系统,整体结构复杂,可靠性低。为此,本文设计了一种基于海水静水压力能的海底静力触探驱动系统,该系统,不需要携带水下电机、液压泵、脐带电缆、大容量电池与变配电电力电子设备,直接利用海水压力与自带的低压空腔之间的压力差驱动探杆贯入地层,相对常规的驱动方式,结构简单,可靠性高。驱动系统采用了二次调节系统控制探杆的运动速度,保证触探杆在地层阻力作用下保持钻进速度基本恒定,并具有较高的能量转换效率。本文提出了驱动系统的结构,建立了其数学模型,并基于数学模型对系统的稳定性、速度控制误差、系统固有频率与阻尼等进行了分析,分析结果表明增加机械系统惯性矩、降低海水压力及增加控制增益能够提高系统稳定性;基于模型推导了速度误差公式,根据作业工况与误差公式,调整系统参数,可以将探杆速度稳定在10%误差范围内。基于理论分析结果并结合系统需求,设计并搭建了驱动系统试验台,完成了下位机控制软件与上位机软件系统开发,对驱动系统的不同工况进行了试验,采集了有效的试验数据并进行分析,试验得到了系统速度误差数据与系统能量转换效率,初步验证了系统的可行性,并为后续系统的改进试验奠定了良好的基础。