矢量水听器同时获取声压和振速信息,通过具有方向性的振速矢量场信息实现对目标定向。以矢量水听器高精度测向为基础,通过多点测向交汇实现对水下噪声源的定位跟踪。本文介绍了定位系统的结构设计,分析其关键技术。该方案经过功能扩展,还可应用于对击水声等瞬态信号的定位。

介绍了水声换能器的概念及类型，并结合地震波引信的特点对水声换能器的性能进行了分析，提出了国内外水下换能器的发展现状和趋势。

由于压差式矢量水听器是通过声压梯度来近似测量质点的振速，因此声场计算误差必将影响其定向精度。从理论上对二维压差式矢量水听器定向性能进行了分析，推导了由声场计算误差引人的目标俯仰角和方位角误差公式。此外，利用平均声强流定向算法，通过仿真详细分析了矢量水听器各阵元幅度和相位不一致、阵元间距、积分时间和信噪比等因素对目标定向精度的影响。仿真结果对三维压差式矢量水听器的制作及实际工程应用均有指导意义。

介绍一种压电加速度计在新型水声接收换能器--同振型矢量水听器设计中的应用方法.叙述了采用压电加速度计设计同振型矢量水听器的理论依据,并给出根据此方法设计制作的同振型矢量水听器的自由场开路电压灵敏度和指向性图测试结果自由场电压灵敏度为-190～-200?dB(0 dB=1 V/μPa,测试频率1 000?Hz),指向性图分辨力kd＞20?dB.

水下弹道测量是水下战武器试验的重要内容。本文基于矢量水听器测量水中目标航行噪声,利用矢量水听器测向原理,经过数字信号处理器对矢量信号进行分析处理,得出武器水下航行的二维弹道轨迹。介绍矢量水听器测量原理和矢量浮标阵纯方位定位原理。通过实验室消声水池测试对矢量水听器声压与振速相位差进行修正,利用湖上试验对矢量水听器的测向误差进行修正。采用DGPS水面定位与水下水声定位相结合的方法,研制了水下战武器二维弹道测量系统,介绍测量系统的3个主要组成部分及其主要功能,并在海上实际试验中验证了基于矢量水听器的水下武器弹道测量方法先进可行、实时性强、测量精度高、使用方便,可以满足实际使用要求。

纳机电矢量水听器是一种新型的声音传感器,根据鱼类侧线听觉仿生学原理设计。文中对这种传感器的定向功能进行了研究,综合国内外各种文献中的几种单矢量水听器定向算法,选取了波束形成法应用于纳机电矢量水听器。并对水听器的测向功能进行了室外水库测试,实验结果表明：在室外水库较复杂的环境中,纳机电矢量水听器能够实现声目标定位,为下一步的海洋真实环境测试打下基础。

介绍了改进的MUSIC算法在矢量水听器阵波达方向估计中的应用,并描述了该算法的原理及应用过程.计算机仿真的结果表明,改进的MUSIC算法既能够有效地估计出独立信号源的DOA,也能有效地估计出相关信号源和相隔比较近的小角度差信号源的DOA,从而证明了这种改进MUSIC算法的合理性.

混响是主动声纳的主要干扰。矢量水听器是较新型的水声测量设备，其接收的混响和目标信号之间存在相位差异。基于这些差异，探索了矢量声能流方法用于抗混响处理的可行性，在理论上得到了较高的空间处理增益和时间处理增益。计算结果和仿真结果表明，相对于常规的声压平方积分器，该方法具有很好的抗混响效果。

光纤水听器和矢量水听器是近些年来出现的新型水听器，与普通声压水听器相比，它们有着较为优越的性能，光纤矢量水听器则结合了二者的优势，有着更为广阔的应用前景，在本文中，我们分析了光纤矢量水听器的指向性并对其进行了海试实验验证。

结合多传感器数据融合技术和矢量水听器的目标定向原理。提出了一种水下目标定向估计的改进算法。该算法仍然具有声压阵速联合信息处理所具有的抗各向同性非相干干扰的能力。针对传统平均声强器采用算术平均方法估计被测目标声强的缺点，充分利用被测样本数据，采用基于方差的加权优化数据融合方法估计声强。仿真实验说明。定向融合算法在目标方向0～360°范围和噪声0-15dB的情况下，比传统的平均声强器具有更高的定向精度．对水下目标检测工程有重要的应用意义．