本論文の目的は、幾何学相似モデルを用いた実験を行い、VIVによるライザーの挙動を把握することである。海象条件を模擬した一様流中、あるいは波浪中、強制動揺下においてライザーの挙動計測実験を行い、結果として、VIVがライザーの高次モードの変形に寄与していることを把握した。また、ライザーのトップテンション、表面粗度がライザーの挙動に大きく影響することを確認した。

　

　大水深域における石油掘削を可能とする、上端部に空気缶システムを備えた中間切り離しライザーの強度や挙動に関するデータを取得するため、実機で長さ750m、模型で約17mのライザー模型を用いて、潮流中不規則波中試験を実施した。その結果、波方向に対して横方向に、渦励振による大きな曲げモーメント変動が発生し、その有義値は主流方向に発生する曲げモーメント変動と同じオーダであること、また、空気缶の装着は、掘削時のライザー曲げモーメント変動を増幅させる方向にあることが分かった。

　

　現在、しんかい6500に装備されているスラスタ類は、立上りの反応が遅く、複雑な運動をすることができない。そこで、反応の速いスラスタとドップラーソーナーを装備して、高度な操船を可能にする推進操縦装置の開発を目指して本研究を行った。本論文では、しんかい6500に試験スラスタを試験的に装備して行った実海域試験の結果を述べる。自動制御による前後進方向の位置保持試験では、最適制御とOssmanの適応制御の2つの制御理論を用いて実験を行い、非常に高い精度で位置保持をすることができた。

　

　海底トランスポンダー位置の高精度推定のためには、水中音速の同時推定が極めて有効である。第1〜3報では潮流速を零としたが、本報では水中音速ばかりでなく、潮流速のある場合について考察している。潮流が既知の場合および潮流も含めて未知の場合について考察している。海底トランスポンダー位置の高精度推定のためには、潮流の影響を無視できないことが示されている。