海洋资源勘探系统是海洋勘探技术的重要组成部分,其中海洋地震拖缆是此系统的关键设备之一。在实际的勘探过程中,拖缆阻力对勘探的效率和质量以及整个勘探系统的安全性有着比较大的影响,因此有必要对速度、外界干扰等影响因素进行研究。论文以海洋地震拖缆为研究对象,首先建立了海洋地震拖缆三维数学模型,通过线性化方法,得到拖缆二维运动方程,为模型拖缆的数值计算和实验研究提供了理论依据。为分析速度等因素对拖缆阻力的影响,对模型拖缆进行数值计算,得到不同速度下模拖缆的阻力,并得出在速度较低时,拖缆阻力与速度的二次方基本成正比关系。为能够准确测量拖缆阻力,考虑水下实验的特殊性和被测力的范围等因素,基于应变测试技术设计并制作了符合实验要求的弹性测力机构。对此测力机构进行了有限元分析和标定实验,证实此测力机构在实验要求的测力范围内有很好的线性度和灵敏度,此设计也为今后相似的水下实验提供了一种可行的测力方法。为研究速度、横向干扰等因素对拖缆阻力的影响,论文基于上述测力机构和缩尺比理论设计并完成了模型拖缆的拖曳实验,对实验结果进行计算分析,得出以下结论:无外部激励时拖缆阻力与拖曳速度的二次方成正比关系,验证了数值计算方法的正确性和拖曳实验的可靠性;有横向正弦干扰时的拖缆阻力可以看作一个平衡力与正弦脉动力的叠加,其中平衡力等于同一速度下拖缆在无外部激励时运动的阻力,正弦脉动力的频率等于正弦干扰的频率,其振幅与平衡力的比值取决于干扰频率,并给出了实验频率下的百分比值。基于以上实验结论和量纲分析法,提出了预报实际拖缆阻力的实验方法,对评估勘探系统的勘探效率和安全性有一定的参考价值。