本文针对MIMO声纳鲁棒性波束成形问题开展了研究，提出了适应于动态、时变海洋环境的鲁棒性方法。不同于传统的确定性鲁棒性方法，本论文考虑更为实际的随机误差模型，从而设计了基于概率约束的MIMO声纳鲁棒性方法，相对于传统方法而言，该方法更加适应于复杂、时变的海洋环境，在存在动态干扰的情况下也能获得良好的输出性能。论文的主要研究工作和成果总结如下:　　研究了MIMO声纳波束图，并将其与传统声纳波束图进行对比，从理论和仿真两方面验证了MIMO声纳在目标探测时具有的优势。针对MIMO声纳的发射波束图优化问题，本文运用波束图匹配法与最小化旁瓣法来设计系统所需的波束图，对比分析得到各方法的特点，波束图匹配法能精确地刻画出主瓣形状，而最小化旁瓣法能获得低旁瓣的发射波束。且当适当放缩阵元的功率约束时，两种方法获得的发射波束图的主瓣与旁瓣峰值差可进一步得到改善。　　复杂、时变的水声环境会导致MIMO声纳在探测过程中同时存在随机的发射和接收方向矢量误差，且两者以直积的形式耦合，任意的微小误差会被放大，因此MIMO声纳鲁棒性方法设计具有挑战性，也是本文研究的重点。针对这一挑战，本文提出了基于概率约束的鲁棒性方法，其具有对误差的概率分布自适应的优点。该方法首先从矩阵分解的角度对虚拟波束成形矢量解耦合，从而问题可简化成对发送波束成形矢量和接收波束成形矢量的分别设计。在此基础上，对方向矢量误差进行随机建模，针对误差服从高斯分布以及任意概率分布情况，分别提出了Prob Gaussian和Prob Arbitrary鲁棒性方法。当实际方向矢量误差呈现出高斯分布特性时，Prob Gaussian方法能准确匹配这种误差从而输出最优的信干噪比;而Prob Arbitrary方法的输出性能与误差概率分布无关，对于任意概率分布的随机误差都有良好的适应性，且对动态干扰不敏感，因此其非常适用于复杂、动态的海洋环境。