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为了从水下目标回波声图像中获得尺度、要害部位等重要特征信息，提出一种将板块元分析和正交波束形成相结合来实现对潜艇目标进行回波声图像分析的方法，并对多波束系统条件下单层壳体潜艇的时间角度回波结构和二维几何亮点声图像进行了仿真，通过目标表面高频亮区的分布解释了单层壳体潜艇亮点声图像的形成原因，最后利用湖上试验验证理论仿真结果。试验结果表明：亮点声图像可以反映水下目标几何亮点的分布规律，并在一定程度上反映目标的尺度和姿态特征；单层壳体潜艇回波亮点主要来源于艇体、指挥台围壳、艉舵3个部位。