海面油膜厚度测量是海洋环境管理不可缺少的工作之一，是环境保护、化工分析、油膜动力学研究等领域中一个很重要的问题。本课题基于实验室已研制的机载投弃式的海面油膜厚度测量传感器，对光斑中心提取，实验标定方法、浮标空中运动、入水受力及机械强度分析等关键技术进行了研究，所做的主要工作如下：1.对差分激光三角法油膜厚度测量的基本原理进行了研究，并对斜射式和直射式光路系统测量的不确定性进行了分析。2.提出一种改进的高斯拟合光斑位置坐标提取算法。该算法是先利用最佳熵阈值提取光斑，再利用提取的光斑信号的上下边沿信号进行高斯拟合，对不同位置的光斑图像进行了处理，结果表明该算法具有更高的提取精度。3.对差分激光三角厚度测量实验系统标定方法进行了研究，利用标准位移法和误差拟合得到了标定曲线。4.利用所研制的基于差分激光三角法油膜厚度测量实验系统平台、光斑位置提取算法和实验系统标定方法，对不同厚度的量块进行了测量，测量范围为0.1mm~12mm，最大测量绝对误差小于±28μm，标准差小于14.7μm，并对不同油品不同厚度的油膜进行了实验室测量。5.分析了浮标空中运动瞬时状态，计算了浮标入水冲击力并进行了入水仿真，计算了最大入水冲击时浮标体的最小壁厚。