在反潛作戰中，蒐集敵方潛艦聲紋資訊是一件非常重要的平時工作。雖然美國已經在大西洋海底部署音響監視系統（Sound Surveillance System，SOSUS）這樣的大型固定式海底監聽陣列，然而固定設施畢竟只能涵蓋有限的水域，因此接下來美國的發展，就是在船隻上部署大型拖曳陣列聲納，可有效擴展監聽作業的海域。為了盡可能蒐集蘇聯潛艦的音響信號，美國在1973年展開拖曳陣列監視聲納（Surveillance Towed Array Sensor System，SURTASS）計畫，在音響監聽船上部署大型的低頻拖曳陣列聲納，在蘇聯潛艦可能出沒的水域進行監聽。除了蒐集聲文之外，SURTASS船隻對於掌握海域中敵國潛艦動態也很有幫助，其遠程聲納監聽能力優於一般作戰艦艇。SOSUS這類的固定式設施稱為固定監視系統（Fixed Surveillance Systems，FSS），而部署SURTASS系統的船隻稱為機動監視系統（Mobile Surveillance Systems，MSS），再加上配套的通信網路以及其他必要基礎設施，夠成了美國海軍的整合水下監視系統（Integrated Underwater Surveillance System，IUSS）。

在1980年，SURTASS通過作戰測評，美國隨即開始建造 海洋監視船（Ocean Surveillance Ship，AGOS），正式編號為AN/UQQ-2。由於音響監視任務屬於二線非作戰性質，因此美國的音響監視船都由 以民間雇員為主的軍事海運司令部（MSC）操作，而不是交給美國海軍。 運用上，AGOS與友軍空中與水上反潛單位都保持密切聯繫，當AGOS發現敵方潛艦蹤跡時，就可以直接呼叫保持在空中的美軍P-3C或航艦起飛的S-3等反潛機前往目標區域進行精確的搜索標定。AGOS被美國海軍內部戲稱為「鮪魚漁船」（Tuna boat），因為其作業模式（從艦尾部署拖曳聲納陣列制海中，並慢速拖曳）與捕撈鮪魚的漁船類似；連帶地，對方潛艦也很難光靠被動聲納監聽就立刻判斷出AGOS與一般遠洋拖網漁船的差別，降低了警覺能力。

SURTASS採用商規開放式架構，因此日後能不斷透過更換新型硬體的方式進行升級。在早期，單一的SURTASS被動拖曳陣列無法直接判斷目標在聲納陣列的哪一邊，使得操作的艦艇需要花更多時間轉向來進行判斷。因此，美國隨後發展出雙線性陣列（Twin-Line Array，TLA）版本的SURTASS，同時施放兩條被動陣列，後端系統計算相同聲源抵達兩陣列的時間差，進而計算出目標的正確方位；從1996年起，雙陣列版SURTASS正式投入服役，而第二代的雙線版本SURTASS則從2003年度開始研發， 初期以兩條TB-29A拖曳陣列聲納（亦被維吉尼亞級核能攻擊潛艦採用）組成，聽音陣列總長度達到1500m左右（拖曳纜繩本身長度約1800m），爾後更換裝長度高達2614m的聽音陣列 ；即便在某些場合使用的緊致型SURTASS，聽音陣列長度也超過500m，遠超過一般作戰艦艇使用的拖曳陣列聲納（美製AN/SQR-19最初聽音陣列長122m，改良後增為240m）。SURTASS的部署深度介於150到460m之間 ，由於其陣列是如此巨大，光是收起或佈放就分別要花費兩小時以上，監聽船施放SURTASS陣列進行操作時，船艦必須維持在6節以內的低速 （最佳拖曳速度是3節左右），拖曳過程中船速不超過10節，以利陣列聲納的操作與聽音，此外也不能進行太劇烈的戰術動作，以免應力扯斷纜繩。

在最初，SURTASS只有被動監聽功能，專門截收海底的低頻信號。隨後，美國又繼續發展搭配SURTASS的低頻主動聲納（Low Frequency Active，LFA）系統；從1980年代末期，美國海軍就開始部署LFA，以便在聲學環境複雜惡劣的近海環境下探測敵方的安靜型柴電潛艦或核能潛艦；不過隨著冷戰結束，美國海軍對SURTASS以及LFA的部署都遭到放緩以及刪減。LFA操作頻率介於100~500HZ，頻寬約30Hz。LFA擁有一個由至多18個發射單元構成的聲納陣列 ，重100噸以上，高度將近100m，每個單元的發射強度約 215 db，作業時懸吊於監聽船下方約120m的深度進行作業，拍發主動聲納波之後，再由艦尾拖曳施放的SURTASS被動陣列來接收。LFA具有不同的拍發模式，包括連續波（Continuous Wave，CW）以及頻率調製（Frequency-Modulated，FM），並可以產生多種不同波形。每個完整的信號發射序列可達6至100秒，每個連續波頻率發射不超過10秒。經過ARTEMIS等升級計畫的發展，LFA系統已經能使用數種不同的低頻聲波頻率。LFA的原型裝置在一艘美國海軍租借的商船Cory Chouest號上進行測試，隨後從2004年2月起安裝在無瑕號（USNS Impeccable T-AGOS-23）海洋監視船上進行測試。

SURTASS聲納的基陣極長、工作頻率極低（LFA主動操作模式的頻率約100~500Hz，被動監聽模式的操作頻率約數十至1000Hz）；在如此低的工作頻率下，一般潛艦降低對外輻射噪音或者在外部敷設隔音瓦來降低敵方主動聲納回波等作法，面對SURTASS時幾乎無效。因此，即便面對最先進的靜音型潛艦，SURTASS仍能展現出驚人的偵測性能。據估計，SURTASS在使用直接傳遞通道，就能在100公里以上的距離以被動模式偵測到相當於15節速率航行的688 I改良型洛杉磯級核能攻擊潛艦這樣的安靜目標，如果使用匯聚區效應的情況下能在1000公里以外的距離就發現；而如果使用LFA以主動模式偵測，使用直接傳遞通道（不倚賴匯聚區），在300km外就能發現洛杉磯級乃至海狼級潛艦這樣的目標。

以被動方式工作，在不使用彙聚區效應的情況下，對15kn左右速度航行的6881型核潛艇，其可靠探測距離可以達到100km以上，在使用彙聚區作用的情況下可以達到1000km。而如以主動工作模式，其不使用彙聚區的作用距離可提高至300km左右。必須指出的是，主動工作方式下即使對更先進的海狼級潛艇也可以達到同樣的作用距離。

然而，美國海軍發展、測試低頻主動聲納之際，也傳出對周遭廣大海域裡各種海中哺乳動物（鯨魚、海豚）等造成嚴重影響，強而有力的低頻聲波造成海洋動物聽力嚴重受損，使其喪失正常的導航能力，經常傳出大批鯨豚擱淺的事件。因此，低頻主動聲納遭到了環保人士的大加撻伐，並促成相關的立法限制；而對周遭環境與生物的影響，隨後也成為研究低頻主動聲納的課題。在1996年，美國海軍公開表示將研究低頻主動聲納對周遭自然環境的影響，並投資1600萬美元進行相關研究。