Question

核潜艇在海底航行的过程中是如何导航的？

Answer 1

核潜艇在海底航行的过程中是如何导航的？

就像路上的汽车一样，核潜艇需要在水下航行。目前，核潜艇主要依靠惯性导航系统、通用导航系统和电子导航系统三种导航系统。

惯性导航系统主要利用陀螺仪和加速度计判断航向数据，辅助潜艇控制航向和航速。由于水下环境和潜艇姿态变化的影响，潜艇很难稳定。此时，陀螺仪可以为潜艇提供导航姿态信息。陀螺仪内部有一个固定的轴，可以一直保持稳定，而陀螺外部有两个框架。一旦帧移动，这意味着它们所代表的方向轴已经移动。通过与固定轴的比较，可以得到运动的方向和角度。加速度计的原理并不复杂。它利用惯性原理把弹簧放在物体的两端。当物体运动时，弹簧会变形，引起弹性力的变化。弹性力的变化可以反映加速度的变化，进而通过一系列的计算得到潜艇的航速和航程数据。

（陀螺仪模型）

（加速度计示意图）

惯性导航不依赖外力，它可以获得相关的导航数据。对于要求高度保密的潜艇来说，可以称之为定制化的导航设备。但其计算的导航数据往往存在误差，随着时间的推移，误差会逐渐增大，最终导致导航精度下降。近年来，随着激光和电子技术的应用，惯性导航的精度有了很大的提高，误差可以控制在几十米到几百米的范围内。

（惯性导航平台示意图）

除了惯性制导外，还使用了一些老式的导航设备。例如磁罗盘、六分仪等，虽然“古色古香”，但仍然可以用来辅助导航和定位。此外，还有电子导航系统，如无线电导航和卫星导航系统。可实现全天候高速高精度定位导航。向外界暴露潜艇的位置很容易，所以很容易暴露潜艇的位置。

（卫星导航系统的精度高速度快）

（潜艇通讯天线）

正因为如此，核潜艇水下航行主要采用惯性导航系统，其他导航方法大多是辅助手段。潜艇出海前，通常事先规划好航线，做好海底状况的标示，也能为核潜艇提供一定的航行和航行安全。