MEMS仿生矢量水听器因其小体积、矢量性、低成本和刚性安装等特点在水下探测方面发挥了重要作用。然而,在实际应用当中仍然存在一些问题。例如,矢量水听器在水下定位中存在左右舷模糊的问题和水听器在封装后灵敏度明显降低的问题等。本文在MEMS仿生矢量水听器已有研究成果的基础上,以解决上述问题为基本目标,并在保证一定工作带宽的前提下,提高MEMS水听器的灵敏度和定位能力,完成了声压—质点振速复合式MEMS矢量水听器的设计并对其性能进行测试。首先,文中简要介绍了纤毛式微结构的仿生原理、水声拾振原理和传感原理。然后对MEMS纤毛式微结构的力学模型进行优化,通过建立双自由度的力学模型对十字梁上应力和微结构的固有频率进行理论分析得出最终表达式。随后,得到一个结构参数的数值区间,使得灵敏度和工作带宽同时提高。通过对力学模型分析、流固耦合分析和实验验证的对比结果得出,该数值区间可以有效解决现阶段MEMS矢量水听器灵敏度和工作带宽相互抑制的问题。其次,进行结构优化设计。在保证一定工作带宽的条件下以提高水听器灵敏度为目标提出了两种矢量水听器的微结构模型,利用有限元仿真软件对微结构进行参数优化和静力学、模态以及流固耦合等仿真分析,并确定最终结构尺寸。然后,对水听器进行壳体封装设计。选出松丁腈透声帽的封装方式并对其进行声学仿真,以解决水听器在封装后灵敏度降低的问题。为了解决原有矢量水听器在目标定位上出现左右舷模糊的问题,设计了声压和振速复合式水听器的壳体结构,共分为分立式封装和一体式封装两种结构,最终完成复合式MEMS水听器的封装制作。最后,结合以上优化内容完成复合式MEMS仿生矢量水听器的测试工作,主要通过比较校准法完成灵敏度、指向性和承压实验,得到复合式MEMS仿生矢量水听器的灵敏度和指向性曲线,并证明复合式壳体的可行性。