水声低频相控垂直线阵是“单模（单号简正波）激发”的关键硬件设备之一，是伴随这一概念性技术而生的新工具。在浅海水声学方面，利用相控线阵进行理论、实验与应用研究才刚起步。开展相控阵远场场控制方法研究，有望突破传统的水下探-检思维模式，启示产生新的检测方法，有着广阔的应用前景。　　结合经典估计理论，将参数估计的Cramer-Rao界(CRB)作为评估相控阵不同权矢量远场场控制效果，其实质是均方差意义上的最佳准则，也就是说使CRB最小的相控阵远场场控制权矢量是最小均方差意义上的最优。　　本文首先从浅海简正波传播方程入手，获得简正波传播特性参数的理论公式与数值计算方法，然后研究相控阵远场场控制建模，将权矢量简正分解，推导用简正波传播特性表示的远场声场，经变换获得声纳目标方程。采用经典估计理论，引入群时延、多普勒频移估计方差下限(CRB)，建立CRB与相控阵权矢量关系式，以此评估相控阵远场场控制效果，同时明确CRB与马氏模糊度函数之间关系。研究了在相同输入能量下，最优权矢量的求解问题，数学归纳法证明其最优解表达式的正确性并阐明了其所包含的物理意义。　　在本文中，利用最优权矢量进行远场场控制，确立其声场聚焦半径，对于相控阵阵元不一致或阵倾斜问题，研究了远场声聚焦修正算法，同时提出克服距离远近效应的功率分配算法。设计了一种相控阵最优权矢量主动匹配探测新方法，提出探测声场的距离-深度二维伪随机网格扫描算法。　　仿真模拟相控阵不同布阵方式（布满水层，稀疏阵，局部阵，阵元不一致以及阵倾斜）下最优权矢量声场聚焦效果，为设计相控阵缓慢拖曳主动匹配声聚焦探测目标新方法提供一种参考方案，也验证了最优权矢量求解的正确性。先前的实验数据，为获取简正波传播特性参数提供了一些信息，有利于后续实验方案的改进。