测深时，与传统的单波束测深系统每次测量只能获得测量船垂直下方一个海底测量深度值相比，载有多波束测深系统的船，每发射一个声脉冲，不仅可以获得船下方的垂直深度，而且可以同时获得与船的航迹相垂直面内的一个条带覆盖区域内多个测量点的海底深度值，实现了从“点—线”测量到“线—面”测量的跨越。它同单个宽波束的回声测深仪相比，具有横向覆盖范围大，波束窄（约为3°～5°），效率高等优点。

20世纪60年代初开始，相继研制了几种多波束测深系统，最大工作深度为200～12000米，横向覆盖宽度可达深度的3倍以上。多波束测深系统同综合卫星定位系统配合，由计算机实时处理标绘等深线图，是70年代末以来海道测量工作的一个突破。

多波束测深系统一般由窄波束回声测深设备（换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等）和回声记录与处理设备（计算机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等）两大部分组成。

测深系统的换能器基阵，由发射声信号的换能器和接收海底反射回声信号的水听器组成。发射换能器发出一个扇形波束面，垂直于航迹，一般开角为60°～120°，航迹方向的开角为3°～5°。水听器接收海底回波信号，经延时和相加，形成几十个相邻的波束。航迹方向的波束开角一般为10°～30°，垂直于航迹的开角为3°～5°。组合发射和接收波束可得到几十个窄的测深波束。换能器基阵可以直接装在船底或在双体船上拖曳。为了保证测量精度，必须消除船在航行时纵横摇摆的影响，一般采用伺服机构校正或由计算机处理。

测深系统的回声记录和处理设备主要用于按规定的格式记录时间、导航数据、罗经航向、纵横摇摆以及各波束测得的水深和相对于船的横向距离等有关数据，以便实时处理和后期处理。

波束类型示意图