雷達和激光雷達（LiDAR）是地表勘測和測繪的高效工具之一，它們可以裝備在飛機和衛星上，穿透雲層甚至森林提供準確的數據。但它們對於海面下的勘測就顯得力不從心了，因為海水會吸收大量的信號。現階段，測繪海床最有效的方式依然是聲吶， 不過由於聲吶信號需要在水下發出，因此目前很多海洋都沒有經過測繪。

而如果從空中直接向水下發送聲吶信號，那麼在轉換過程中會損失99.9% 以上的能量。這就是為什麼當您下潛到游泳池底部時外界變得如此安靜的原因。餘下的0.1％ 的能量僅能產生一個聲納信號，但是當從水返回到空氣中時，又損失了99.9％ 的能量。

全球各地的軍事力量主要通過聲吶來探測潛艇等，主要依靠的是位於船底的設備。目前，最接近於機載聲納系統的是Thales 的FLASH 低頻寬帶系統，懸掛在直升飛機底部的電纜從電纜上垂下來，像茶袋一樣浸入海底。但是這種方式效率低、成本高且不適合大面積勘測。

現在，斯坦福大學的一支團隊開發出了一種新型無人機水下勘測技術，找到了在不接觸水的情況下從機載平台發送和接收聲納信號的技術，這種開發最終將使繪製海床和勘測海洋生物變得更加容易。

雖然聲波、雷達在面對空氣-水這個屏障的時候都無法有效傳輸信息，但是研究小組發現，光聲方法至少可以在一個方向上通過這個屏障獲得信號。光聲機載聲納系統（PASS）將激光發射到水面，其強度脈衝到所需的聲頻，隨著激光能量的吸收，它在水中產生超聲波，可以作為有效的聲納波在跳回水面之前先將水下物體彈起。

該研究的第一作者，研究生艾丹·菲茨帕特里克（Aidan Fitzpatrick）表示：“如果我們可以在光線傳播良好的空氣中使用光，而在聲音傳播良好的水中使用光，那麼我們可以同時兼顧兩者。”訪問。

從水向空中傳播確實會消耗掉幾乎所有能量的聲波，但是這種單向損耗仍然留下了足夠的信號，可以被機載設備上的傳感器“聽到”。研究負責人阿敏·阿巴比安（Amin Arbabian）表示：“我們已經開發了一種足夠靈敏的系統，可以補償這種數量級的損失，並且仍然可以進行信號檢測和成像。”記錄信號後，將對其進行軟件分析以創建浸沒物體的3D圖像。該軟件能夠校正聲波從水中進入空中時的折射。

然後就是部署工具本身的問題。Fitzpatrick說：“我們對這種技術的願景是在直升機或無人駕駛飛機上。我們希望該系統能夠在水面數十米的高度飛行。”直升機和無人駕駛飛機都會推動大量的空氣並發出大量的噪音，而且這（更不用說環境本身的噪音了）可能會對超靈敏換能器造成更大的挑戰，因為它們試圖拾取微小的碎片。