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为解决 AUV 声纳成像受限问题，研究人员设计软全息超结构，提升成像精度，助力水下探测。
自主水下航行器（Autonomous Underwater Vehicles，AUV）常用于水下测距、探测与通信。然而，AUV 内部空间有限，限制了声纳系统的阵列元件数量和成像能力。传统声纳阵列因元件数量相对较少，在捕捉精细细节和实现高角分辨率以进行精确成像方面存在显著局限，这一问题在小型 AUV 上更为突出。
在这项研究中，研究人员评估了使用菲涅尔衍射积分（Fresnel diffraction integration）和迭代角谱算法（Iterative Angular Spectrum Algorithm，IASA）的成像速度和误差。基于超快角谱成像的逆问题，研究人员设计并使用阻抗匹配的软材料制造了软全息超结构（soft holographic meta-structure ），用于调制声波，并聚焦于成像平面上的任意区域。这种灵活的设计能够实现动态焦点控制，可在距离中心轴 34.5 毫米的范围内进行调整，从而提高了成像的清晰度和准确性。
水下测试表明，所设计的 AUV 声纳全息成像系统能够使目标轮廓的成像更加清晰和准确。该方法提供的声纳重建能力相较于相控阵具有优势，有望为水下探测领域带来新的突破。
