相控阵三维声学摄像声纳实时信号处理和图像构建关键技术

本项目在 2 项国家自然科学基金项目和国家"863"计划海洋重大专项连续 3

个五年计划滚动支持下，历经 10 多年产学研联合攻关，研究并掌握了基于稀疏

换能器阵列的三维成像规律，发明了适用于近场和远场条件下的换能器阵列稀疏

方法，解决了换能器阵元数量巨大所导致的高系统复杂度难题；研究了波束形成

算法的计算机制，发明了分布式子阵波束形成实时处理算法和动态三维图像构建

方法，实现了水下高分辨率三维场景的实时成像；发明了基于大规模 FPGA 的并

行处理系统架构，实现了 128×128 个波束信号的高速实时计算，成功研制了高分

辨率相控阵三维声学摄像声纳系统，为我国海底探测和水下安防等提供了一整套

高端先进的探测手段。

本项目的成果打破了国外的技术垄断，填补了国内空白，作为国家重大科技

成果参加了“十一五”国家重大科技成就展。本项目共申请国家发明专利 18 项，

其中授权 14 项；获得美国发明专利授权 2 项；获得软件著作权 3 项；发表 SCI/EI

论文 16 篇；经由两位院士和其他专家组成的专家组鉴定，项目总体技术水平达

到国际领先，为行业进步起到重要的推动作用。