航空吊放声纳、声纳浮标向低频、多基地方向发展，要求其声纳基阵的孔径越来越大，提出了体积阵这种新的基阵形式。体积阵波束形成从广义上看可以归结为任意阵波束形成的范畴。本文结合实际水声系统的研制，系统研究了体积阵的波束形成技术。本文的主要研究内容包括： 1．从声纳基阵输出的数学模型入手，介绍了任意阵型波束形成的一些基本方法，包括常规波束形成和MVDR波束形成。提出了一种新的波束形成算法即自适应波束优化设计。通过计算机仿真，给出了圆周阵的自适应波束优化结果。 2．讨论了体积阵的基本概念，介绍了以时延补偿为主的常规波束形成和以自适应波束优化的体积阵波束形成方法，给出了数值计算的自适应波束优化的公式和基本步骤。通过计算机仿真，给出了三种典型体积阵的自适应波束优化的计算示例。 3．针对体积阵在工程实际应用中出现的问题，提出了实测阵列流型的方法，用试验对体积阵的声阻挡进行了分析。结合工程应用对两种形式的体积阵进行了试验研究。试验表明使用实测的阵列流型进行自适应波束优化设计能产生较低的旁瓣，同时还有较好的鲁棒性、互换性，能满足工程实际使用需要。