浅谈21世纪声纳技术的发展趋势
21世纪是海洋时代，各国部队的主要战力集中到海军发展上来，舰艇声纳装备越来越重要，已经作为海军舰艇上最为重要的水声作战系统。舰艇的水声装备主要用于探测敌军的水面舰艇、水中武器、潜艇等。在未来海军战场中，越来越先进的水声装备系统将越来越重要。因此各国海军的重要任务之一就是对声纳技术的研究及声纳装备的研发。
作为探测潜艇的重要装备，声纳已经经历了数十年的发展。从各国装备使用的声纳装备和研究开发的声纳技术看，声纳技术的未来发展趋势可概述为以下几个方面：
一、向大功率、大基阵、低频方向继续发展
1、主动拖曳阵声纳
现今各国反潜的主要战略已从全球范围内的深海水域转向局部海战和地区冲突。由于潜艇降噪技术的极大发展，产生了“寂静型”潜艇，使得被动探测声纳的对潜探测作用距离大幅降低，导致出现了在近距离上被动声纳不能发现潜艇的情况。浅水水域的恶劣水文传播条件使被动声纳难以正常发挥其作用，因此各国就开始了对主动式拖曳阵声纳的研究。英国则是第一个开始此项声纳研究的国家，它的ATAS 试验阵受到全球各海军国的高度重视。该型声纳使用大孔径低频线阵作为接收阵，使用低频大功率发射阵，具有较强的技术优势。
2、被动拖曳线列阵声纳 研究表明，研究发展大孔径低频被动声纳技术是进行有效反潜、解决远程探潜的先提条件。被动拖曳线列阵则是这种低频大孔径技术的代表。战略拖曳阵声纳，如美国的监视拖曳阵系统（SURTASS）警戒阵，其线阵长1828 米，它不执行战术反潜任务，但却具有很强的预警性质。战术拖曳阵声纳，如美国的
AN/SQR-19 声纳，其工作频率则为1.5～3.5 千赫，而安装舰艇使用的被动声纳工作频率，一般为0.1～1.5 千赫，因此该型主动声纳则是被动拖曳阵声纳的典型代表。
3、舷侧阵声纳
基阵安装在潜艇两舷侧面的连续阵称为舷侧阵。虽然该声纳阵的长度一般为潜艇艇长的2/3，但它并不破坏潜艇的机动性，反而具有很好的探测性能，美国的1110 型和法国的TSM2253 型舷侧阵是其代表。
二、向模块化、标准化、高可靠性和可靠维修性方向发展
由于模块式结构具有研制周期短、研制经费扩展性好、互换性强、可靠性强、便于维修等一系列优点，现在多数声纳装备，甚至是在未来声纳的设计中，无论是换能器基阵，还是信号处理机柜及显控台等组件，都采用标准化的模块式结构。
而对声纳装备的性能起着重要作用的可靠性和维修性是相辅相成的，这两项的发展也非常重要。一般大型声纳装备的平均故障间隔时间达400—450小时，故障平均修复时间在1 小时内。中小型声纳的可靠性和可维修性更高，如法国的DIODON 型声纳,其平均故障间隔时间达500 小时，平均修复时间为15 分钟。
三、向系统化、综合化、自适应化方向发展
舰艇(特别是潜艇)一般都配有多部声纳，那么如何对这些声纳装备的控制、管理、信息处理、集中显示等进行有效整合是当今声纳发展的主要特征和趋势。为适应现代化海战的需要，发挥声纳系统的整体优势，需要使用多种信号、多种处理方式、多种传播途径、多种传感器探头、多种终端以及多种辅助手段，使声纳装备的性能向系统化、综合化和自适应化方向发展。
现今声纳装备的综合范围已达到水面舰艇或潜艇上多部声纳与其作战系统之间的无缝结合，由此构成具有探测、跟踪、分类、识别、定位、通信、侦察、导航、鱼雷报警、系统控制、作战指挥、武器使用等多功能的综合反潜作战系统。
四、向研制采用新材料水听器方向发展
传统的声纳基阵水听器的主要材料是压电陶瓷，而研发采用新型材料则可大幅提高声纳性能，现今较新的材料是压电聚合物和光纤。在压电聚合物材料中目前已用于声纳基阵的是PVDF (聚氟偏乙烯)材料，法国的TSM2253 型舷侧阵声纳的平板型水听器就采用此材料。用光纤材料做水听器的研究已取得很大进展，它已开始用于水下固定式水听器和拖曳线列阵声纳的水听器上。
五、向采用计算机技术使声纳智能化方向发展
由于计算机技术的超速发展，使得声纳的研制发展取得了突破性进展。波束形成、信号处理、目标跟踪和识别、系统控制、性能监测、故障检测等功能用计算机进行模拟操作，使声纳性能有了很大提高。现今各先进海军国家装备的声纳装备中，很多都是采用数字计算机进行信号处理和系统检控的数字化声纳。随着声纳基阵的进一步扩大、潜艇降噪技术的进步以及目标强度的降低，声纳信号处理通过微处理机，采用多级、并行、分布式处理体系结构，使声纳处理信号能力大大提高。美国的AN/BQQ-5 潜用声纳系统即采用分布式处理方式。 人工智能计算机产生, 使声纳技术也正在不断向智能化方向发展。取得了令人瞩目进展的神经网络研究，将计算机技术和信号处理相结合,使得声纳智能化在不久的将来成为可能。
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