为充分利用潜艇降噪能力较弱的低频段信息，提高水下声自导头作用距离，增强对目标的识别能力，研究开发利用新型水下声自导共形基阵，提出并建立相应的波束形成方法是确保水下武器性能发挥的关键。本论文以某典型的水下球面阵为例，研究了可以适用于任意阵形的阵列流形获取方法和稳健的波束形成算法，对该水下球面阵接收特性进行了水池试验研究，并对抛物面阵进行了仿真对比研究。主要研究内容包括： 1．研究了共形阵的阵列流形的获取问题。阵列流形的获取通常通过理论计算或实测方法获得。近年来，研究者提出了一种利用有限元软件ANSYS和声学分析软件SYSNOISE，通过模拟测量阵列流形的实验过程，对具有复杂结构的基阵进行声场预报，来得到仿真阵阵列流形的方法。本文将以某典型的球面阵为例，对这三种阵列流形获取方法逐一进行研究。 2．介绍了两种适用于任意结构基阵的波束优化设计算法——波束形成的数值综合算法和基于二阶锥约束的旁瓣约束优化波束形成方法，并对任意阵形基阵优化波束的稳健性进行研究，提出了任意结构基阵波束优化时权向量范数约束上限的选取方法，该方法可以根据实际问题对稳健性的要求，选取适当的权向量范数约束上限，得到符合要求的优化波束。计算机仿真实验验证了该方法对不同阵形基阵的有效性。 3．对两种典型的共形阵——球面阵和抛物面阵的接收特性进行了对比研究。首先对球面共形阵，基于实测阵列流形进行常规波束形成及波束优化设计，总结了其接收特性。然后对相同尺度的抛物面阵进行了阵列流形的仿真，并基于仿真阵列流形进行了常规波束形成及波束优化设计，并对两种阵形的接收特性进行了对比研究。