随着拖曳阵向多基元、长距离、多维化的大规模方向发展,如何实时有效的估计阵形将成为提高拖曳阵探测性能、促使拖曳阵走向高精度、高分辨率应用方向的关键。本文首先对现有的阵形估计方法进行分类总结,讨论了各种阵形估计方法的性能和适用范围。然后针对拖曳状态下声源方位不好确定的问题,结合声学计算和非声测量的方法,提出了基于航向传感器的特征矢量阵形估计方法,实现在声源方位未知的情况下对拖曳阵的阵形进行估计。文中对比分析了这个方法在单频信源和宽带信源下算法及估计性能的差异。另外,还讨论了产生估计误差的信噪比、传感器精度和损坏阵元等因素,并相应地提出了减小这些误差的处理方法。最后,通过仿真试验检验了基于航向传感器特征矢量方法的有效性。利用实际湖试数据进行半仿真试验的结果表明,该方法对实际阵形估计有较高的实用价值。