传统水下探测系统的集中控制结构影响了系统的扩展和兼容能力,采取分布式结构的目标探测系统设计将有效解决系统存在的诸多问题,但传统的系统设计方法已无法适用于新结构的系统开发。在详细分析水下探测系统的功能需求的基础上,利用UML统一建模语言实现了对于通用水下探测系统的分析建模,着重分析了系统的静态结构和动态行为,开发了系统的分层式软件结构。相比以往系统设计方法,本方法提高了通用水下探测系统的软件设计效率以及系统的维护性和复用性。

针对宽频带水声信号长时间高速采集与实时记录的难题,设计了以大容量SD卡作为存储介质的水声信号高速采集与大容量实时存储系统。该系统通过在嵌入式系统中应用SD2.0协议和改进的FAT32文件系统,重点解决了大容量数据实时存储的难题。海洋实验结果表明该系统设计合理,使用方便,工作可靠,能够满足工程需要,并具有较强的通用性和扩展性,工程应用前景广阔。

从应用角度对小目标壳体进行了高频近似，利用声传播理论和粘弹性理论推导了敷设薄吸声层多层结构的声场特性。提出用敷设多层粘弹性材料代替敷设单层吸声层，以实现吸声层的阻抗渐变。计算敷设多层薄吸声层结构的高频回声特性，并分析了吸声层阻抗渐变存在的规律及其对吸声性能的影响，给出了改善其吸声性能的方法。分析结果表明：吸声层总厚度相同时，具有合适阻抗配比的阻抗渐变结构能够改善吸声模型性能。最后，通过对敷设某型聚脲和橡胶材料多层结构的仿真，验证了结论的正确性。

为了研究水流对水底检测系统的影响,从涡激振动的原理及其作用力的表达式出发,建立检测系统圆柱杆件涡激振动的理论模型及振动微分方程,求解非线性振动微分方程,得到涡激振动的频率及振幅表达式。进行实验数据对比,解释舰船地震波场测试数据中异常的振动成分,表明检测系统上的圆柱杆件因受底流扰动形成涡激振动进而激励检测系统,从而使传感器接收到明显的涡激振动信号。针对涡激振动产生原理,提出抑制涡激振动的措施。