随着我国“海洋强国”和“一带一路”战略的实施,海上活动日益频繁,海难事故风险持续增长,海上人员安全问题受到了越来越多的关注。为了及时应对日益频繁的海难事故,保障人民生命和财产安全,世界各国相关部门对海上搜救工作均给予了高度重视。海上搜救目标漂移预测是执行海上搜救作业的前提,也是搜救工作中最复杂、最关键的部分,其的准确性和及时性是搜救工作成功与否的先决条件。为了避免搜救行动组织的盲目性,提高海上搜救指挥和协调工作的效率和准确性,对海上目标漂移预测模型技术进行研究至关重要。海上搜救目标的漂移预测主要涉及到两点关键技术——海上目标漂移运动计算模型和海上目标搜寻区域计算模型。海上目标漂移运动计算模型主要通过分析目标漂移运动对海洋大气环境动力的响应规律来模拟其运动轨迹,而海上目标搜寻区域计算模型是在轨迹模拟的基础上通过分析轨迹模拟误差来计算搜寻区域。本文主要结合了我国南海珠江口海域一类典型特征近海渔船的无动力漂移现场跟踪观测实验数据和美国西海岸漂流浮标数据分别对以上两个模型进行了研究和实验,具体所做工作如下:1、以南海珠江口海域一类典型特征近海渔船无动力漂移实验为背景,对海上目标漂移运动计算的两类模型,AP98（Allen和Plourde）模型和漂移动力学半解析模型进行了研究。针对漂移动力学半解析模型,根据实验数据利用多元线性拟合率定了模型系数,然后采用最小二乘法得到了AP98模型中的9个风致漂移系数,研究了目标渔船的风压差翻转现象,得到了目标渔船的风压差翻转系数。另外,还统计了近海渔船在实验期间内的风致漂移发散角以及侧风向风致漂移右偏概率POPC（Probability of Positive Crosswind）,并基于此提出了对AP98模型改进。最后,利用拉格朗日粒子跟踪和蒙特卡罗技术结合几类不同模型参数方案计算对目标渔船的漂移轨迹和搜索区域进行了模拟。通过实验对比验证了AP98模型相对于漂移动力学半解析模型的优势,以及通过考虑POPC系数对AP98模型的有效改进。2、以美国西海岸漂流浮标数据为实验背景,对海上目标搜寻区域计算模型进行了研究。利用ERA5海面风场数据、HYCOM表层流场数据和漂流浮标轨迹数据对漂流浮标的最优风致漂移系数进行了拟合。然后,将实验海域划分为了69个自定义网格,分别建立随机飞行模型和随机游走模型两个次网格速度模型,计算了各网格的扩散和平流误差（Diffusion and Advection Simulation Errors,DASE）的速度标准差、时间尺度和扩散系数。此外,本文基于DASE速度在东西两个方向的分量的时间序列提出了一类基于ARMA（Auto Regressive Moving Average,自回归滑动平均）的次网格速度模型,与经典的两类次网格速度模型不同,ARMA模型通过分析时间序列当前值和历史值的关系向前预测一定步长的DASE速度,能够进一步挖掘次网格速度序列的时间相关性。最后,通过设置比对实验,结合核密度估计法计算了在各组模型设置下模拟粒子集合95%置信区间下的搜寻预测区域。通过对实验结果的评价和比较,验证了随机飞行模型、随机游走模型以及ARMA模型的性能,以及区域变化的扩散系数对随机游走、随机飞行模型精度影响的有效提升。3、以南海珠江口地波雷达场为实验背景,以典型特征近海渔船无动力渔船漂移为实验对象,进一步的对次网格速度模型和改进AP98模型进行了研究。实验中DASE速度由地波雷达观测表层流速和ADCP走航观测流速拟合计算得到。实验结果显示,在搜寻区域计算中考虑POPC系数可以在一定程度上减小平均预测距离误差,从而提高预测精度。随机飞行模型相对于随机游走模型在平均预测误差更大的情况下模拟结果能够更好的覆盖真实的目标轨迹,而ARMA模型在搜寻范围平均预测精度和模拟预测搜寻区域成功覆盖搜寻目标轨迹的概率上相对于两类经典次网格速度模型均有一定提升。