矢量水聽(tīng)器是接收換能器的一種。在國(guó)外，它是繼標(biāo)量水聽(tīng)器后的熱門(mén)研究課題。矢量水聽(tīng)器的研制工作最早始于20世紀(jì)40年代的美國(guó)，以美國(guó)學(xué)者50年代發(fā)表的有關(guān)使用慣性傳感器直接測(cè)量水中質(zhì)點(diǎn)振速的經(jīng)典論文為標(biāo)志，后來(lái)，相繼在蘇聯(lián)、英國(guó)、日本、法國(guó)逐步開(kāi)展這方面的研究工作。1991年， 美國(guó)聲學(xué)雜志連續(xù)刊出美俄兩國(guó)學(xué)者9 篇有關(guān)聲矢量傳感器研究方面的論文，這種情況是罕見(jiàn)的。1995 年，美國(guó)海JUN研究局資助美國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)舉行聲矢量傳感器專題研討會(huì)，并出版了《聲質(zhì)點(diǎn)振速傳感器設(shè)計(jì)、性能和應(yīng)用》 論文集，反映了當(dāng)時(shí)美國(guó)聲矢量傳感器的研究動(dòng)態(tài)。2002年， IEEE的OCEANS設(shè)立了“聲質(zhì)點(diǎn)振速傳感器”專題，所涉及的設(shè)計(jì)內(nèi)容廣泛，反映了一些新研究情況。足見(jiàn)矢量測(cè)量所受到的重視，俄羅斯聲矢量傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究相對(duì)于美國(guó)講要走得更遠(yuǎn)些。

矢量水聽(tīng)器發(fā)展趨勢(shì)展望

        隨著技術(shù)地不斷發(fā)展，技術(shù)需求越來(lái)越多，為滿足岸站建設(shè)的需要，服務(wù)海岸預(yù)警聲納系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、識(shí)別，低頻檢測(cè)能力日益顯得重要。另外，由于核動(dòng)力潛艇的出現(xiàn)，潛艇隱身等新技術(shù)的普遍采用，反潛問(wèn)題受到各國(guó)*的重視。一種有效的方法是轉(zhuǎn)向測(cè)試螺旋槳低頻噪聲，安靜型潛艇和艦船的本征噪聲都在低頻段，這就需要低頻段的矢量水聽(tīng)器。即要求探測(cè)換能器具有低頻檢測(cè)能力。低頻三維空間全向矢量檢測(cè)器已成為新的技術(shù)需求。這種低頻矢量水聽(tīng)器的研制成功可以預(yù)期解決遠(yuǎn)程傳播低頻信號(hào)的檢測(cè)問(wèn)題。同時(shí)，隨著目標(biāo)信號(hào)的減弱，高靈敏度檢測(cè)問(wèn)題也變得迫切。

        光纖振速型矢量水聽(tīng)器，可探測(cè)其“次聲”峰值噪聲，布陣后適合作海岸警戒聲納，探測(cè)安靜型潛艇、海嘯預(yù)警。具有易于多單元復(fù)用、能夠電無(wú)源工作、長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸能力強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。微光學(xué)結(jié)構(gòu)光纖水聽(tīng)器技術(shù)是直接將傳感器刻在光纖上，具有體積小、易于波分復(fù)用、制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，適用于大型岸基海域防衛(wèi)警戒系統(tǒng)、艦載聲納陣、海洋噪聲監(jiān)測(cè)陣等應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是水聽(tīng)器拖曳陣應(yīng)用場(chǎng)合。

        將壓阻原理、MEMS 技術(shù)應(yīng)用于矢量水聽(tīng)器是一種新原理、新方法的嘗試。采用壓阻原理的微結(jié)構(gòu)矢量水聽(tīng)器可以使矢量型水聽(tīng)器尺寸微型化，探測(cè)靈敏度優(yōu)于壓電陶瓷式水聽(tīng)器，并且，壓阻效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)是可以測(cè)量直到零頻的低頻范圍，適用于低頻測(cè)量，可用于安靜型潛艇的探測(cè)。

        通過(guò)MEMS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)敏感檢測(cè)部分與信號(hào)處理電路的集成設(shè)計(jì)，所有這些都可以在芯片上規(guī)模完成。在一個(gè)襯底上將傳感器，信號(hào)處理電路，執(zhí)行器集成起來(lái)，構(gòu)成微電子機(jī)械系統(tǒng)是人們很早以來(lái)的一個(gè)愿望，這一愿望的實(shí)現(xiàn)是以 JKJA 技術(shù)為支撐的。JKJA 技術(shù)由于具有 3M特點(diǎn)即：微型化，多樣化，微電子化，使 JKJA 技術(shù)的發(fā)展顯示出巨大的生命力。它把信息系統(tǒng)的微型化，多功能化， 智能化和可靠性水平提高到新的高度。聲納用傳感器的研究工作有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，采用新技術(shù)的水聲傳感器的研究工作不斷深入，從大的階段看，水聲傳感器的應(yīng)用分為標(biāo)量水聽(tīng)器的應(yīng)用、矢量水聽(tīng)器的應(yīng)用、光纖水聽(tīng)器的應(yīng)用、MEMS水聽(tīng)器的應(yīng)用幾個(gè)技術(shù)階段。目前，國(guó)外正處于從標(biāo)量水聽(tīng)器的應(yīng)用向矢量水聽(tīng)器的應(yīng)用、 光纖水聽(tīng)器的應(yīng)用轉(zhuǎn)變的階段，MEMS水聽(tīng)器的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。