多波束声纳是一种广泛应用于海底测深领域的勘测仪器,具有宽覆盖、高效率、多功能等优点,本文将其应用于空间复杂非均匀流场的测量,提出了多波束测流的思想,并重点针对其中的适应性问题进行研究。首先,本文设计了声学多波束测流的系统方案。基于体积混响理论建立了阵列回波的声散射模型,模拟出复杂非均匀流场的阵列回波信号,接着进行波束形成和时间窗分层,利用复自相关算法估计多普勒频偏,进而获得水流场高分辨多波束分层径向流速的时空分布。其次,针对多波束测流的适应性问题,提出一种受层间干扰影响较小的统一分辨率高精度分层方法,并利用滑动平均法减小层间干扰的影响。通过仿真验证了系统的可行性,实现了复杂非均匀流场的测量。再次,在测得分层径向多普勒频偏的基础上,进一步研究多波束三维流速的测量方法。提出了利用两次测量扇面内任意一组对称四波束结果合成三维流速的方法,推导获得了多波束测量到三维坐标转化方法,并利用时间和空间相关性对多波束数据进行去野值和空间平滑。最后,针对近场区域波束聚焦难题,提出了多点近场聚焦波束形成的方法,改进了多波束测流方法的适用性。