由于训练与作战活动暴露在海面，因此水面舰艇通常隐蔽性较差，容易受到来自敌方各个方向的威胁。目前，水面舰艇面临的主要水下威胁是潜艇、水雷及水下无人自主攻击型兵器等，而声呐是水面舰艇实现“水下态势感知”、对付水下威胁的主要手段，也是目前升级改造活跃度很高、各国海军重点发展的装备之一。舰载声呐的发展主要体现在三个方面。

不断突破水下探测技术发展瓶颈

声呐是一种通过声波与目标之间相互作用来获取信息的技术。声呐技术已有超过100年的历史，它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森发明的，当时被称为“水听器”。根据工作方式不同，声呐可分为主动声呐和被动声呐。根据不同的使用对象，声呐可分为潜艇声呐、水面舰艇声呐、航空声呐和海岸声呐。

经过多年发展，声呐已成为水面舰艇搭载的水下声学探测与通信系统，水面舰艇通常搭载有2—4类声呐系统。例如，主/被动声呐、拖曳线列阵声呐、可变深声呐等。纵观声呐发展历史，由于水下环境复杂多变及潜艇等水下目标隐身能力的不断增强，声呐与水下目标始终处于一个“道高一尺，魔高一丈”的相互竞争的状态，不断突破水下探测技术“瓶颈”，促使声呐在探测功能方面不断向更远、更快、更精的方向跨越。目前，声呐在水下探测深度、探测精度、探测广度还存在一些需要不断改进的“短板”。例如，声呐普遍还存在探测距离与精度受水文环境限制、实时高分辨率成像困难、被动声呐对“静音目标”探测能力有限、主动声呐易暴露自身位置等问题。

为此，各国仍在不断对声呐进行升级改造，如发展合成孔径高分辨率声呐（SAS），这是近年来少数国家大力研发的新型水雷探测装置。其原理是利用小孔径基阵的移动来获得移动的方向（方位向）上大的合成孔径，从而得到方位向中的高分辨率，合成孔径声呐可以得到水下二维图像。在此基础上，部分国家开始致力于干涉合成孔径声呐（IN-SAS）的研究，其原理是通过对分别安装在平台上的相隔短距离的两个（对）接收器接收的相位图像进行干涉，产生相位差，通过干涉图计算出目标的高程，生成高精度的水下三维图像。这两型声呐可以对沉底水雷和掩埋水雷进行高分辨率探测和识别。

为解决拖曳线列阵声呐对目标测深的难题，国外正在研究多线阵声呐。多线阵可提供二维直至三维的声孔径，实现对目标的三维定位，并且可获得较高的目标方位精度。采用新型材料如柔性电子器件和超材料，可显著提升声呐系统的灵敏度和抗干扰能力。为减少浅海环境中主动声呐系统面临的强混响的干扰，部分国家正在进行有关多输入多输出（MIMO）声呐技术的研究。

由传统人工处理向智能化自主工作演进

随着无人平台（UUV/USV）普及、人工智能技术突破以及复杂水下战场环境需求的驱动，海军装备正迎来一场前所未有的无人化浪潮，相对于有人驾驶装备，无人化装备具有前所未有的优势。例如，无人平台能进入高危海区活动，活动时间长、航程远，由于成本低，可“集群化”大范围部署。同时，这也为声呐未来延伸探测“触角”提供了更好的搭载平台，特别是为声呐探测由传统人工处理向智能化自主工作发展提供了重要的技术条件。

传统的声呐工作模式主要通过训练有素的专业人员进行听音辨识，然而其辨识精度高度依赖于人员的经验、健康状态和心理等多方面的因素。智能化“自主”声呐系统具备独立感知、智能决策、自动跟踪及协同作战能力。为推进声呐“自主化”进程，各国不断加大相关方面的研发力度，例如，通过机器学习理论和方法构建智能识别模型架构，利用AI算法自动过滤海洋噪声（如洋流、生物噪声），精准识别潜艇、水雷等目标，无需人工干预即可输出目标方位、距离和类型。针对无人艇水下目标探测过程中声呐图像受干扰多、单个目标可能分裂为多个亮斑等问题，部分国家开展了基于三维成像声呐的无人艇水下目标检测技术研究。

为便于无人艇搭载，有的国家进行了声呐小型化和模块化研发。法国泰雷兹公司公布了一款名为“76纳米声呐系统”的紧凑型模块化声呐系统，该系统专为无人潜航器和固定式海底节点设计，接收面板尺寸为75厘米左右，在超大型无人潜航器的左右舷和船艏部位最多可布设48块。有的国家展开矢量水听器技术研究，相比传统声压水听器，矢量水听器能同时测量声压和质点振速，提供360°无模糊定向能力，且体积小、重量轻，特别适合小型无人平台。有的国家增强通信传输能力，建立通用的数据接口和通信协议，解决搭载声呐的无人装备与传统情报链、指控链之间的“方言”问题。无人声呐侦察单元采集的视频、图像、信号能自动汇入全军通用的战场态势图，实现数据级融合。

由单舰独立探测装备向体系共享“信息节点”演进

传统的舰载声呐各自独立，甚至与本舰武器系统及部分信息装备互不相通，功能单一，信息处理能力低，处理目标数量有限，影响到探测效率。随着人工智能、大数据、物联网等颠覆性技术在军事领域的运用和发展，未来海战将呈现智能化的特点。在智能化战争背景下，声呐装备正从传统的单一探测设备演变为作战体系中智能网络共享“信息节点”，在复杂多变的水声对抗中可与其他“节点”共享目标轨迹信息，显著提升对隐身目标的探测与跟踪能力，实现从“听声音”到“懂战场”的跨越。

目前，在提升声呐“体系化”信息共享能力方面，舰载声呐系统正在通过各种相关手段积极融入海上作战体系。例如，加强多平台网络化协同（多静态/分布式探测），打破平台孤岛，实现舰艇、潜艇、反潜机、UUV、浮标阵列间水下/跨介质数据链实时共享，构建“发射端—接收端—决策端”分离的多基地探测网，提升隐蔽性与覆盖密度。各国重视对传感器智能化升级，推动主/被动声呐（尤其是低频大孔径舰壳/拖曳阵）、声呐浮标与无人潜航器（UUV/AUV）搭载的多频段声呐融合，加强体系级数据融合与C4ISR集成，将声呐数据与非声传感器（磁探、红外、雷达等）、海洋环境场（温盐流实时建模）及指挥控制系统深度集成，依托数字孪生与战场云边端架构，实现“探测—跟踪—识别—打击—评估”闭环时间缩短至秒级。

作为一种百年老装备，声呐一直是水面舰艇水下防护利器，随着水下武器隐身能力的不断提高，围绕着水下探测与反探测的争斗日趋激烈，声呐在发展和运用上也不断面临新的挑战。随着新技术的不断运用，声呐装备在未来海战中仍是水面舰艇重要的“水下顺风耳”。