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针对水下滑翔机、剖面浮标等小型水下无人平台尺寸小、速度低、负载能力弱的特点,研发了一种小体积、低功耗的水声目标探测系统.采用单个大深度复合同振式矢量水听器作为声学传感器;采用DSP+ FPGA+ EMMC架构搭建水声信号处理系统的硬件平台;使用航姿测量传感器得到系统的实时姿态欧拉角,实现了一种单矢量水听器动平台加窗直方图统计算法来求得目标相对真北的估计方位.将该系统搭载在水下滑翔机上进行海上试验,试验结果证明该系统能够在1000 m深度稳定工作,对航速14 kn(1 kn≈0.5144 m/s)的水面航船的探测距离可达14.4 km,表明其适合应用在小型水下无人平台上执行水声目标探测任务.