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什么是惯性导航技术,惯性导航是如何实现的?

时间:2022-08-15 03:31 点击:149 编辑:邮轮网

1----惯性导航-----是依据牛顿惯性原理,利用惯性元件(加速度计)来测量运载体本身的加速度,经过积分和运算得到速度和位置,从而达到对运载体导航定位的目的。

2-----组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内,工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰,是一种自主式导航系统。

3-------惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。

潜艇在海里,怎么判断前方的情况?比如前方有巨大海带群怎么看到?

谢谢邀请!兔哥回答:潜艇做为一款水下兵器,战斗是它主要的任务,也是设计制造它的动力来源,既然是武器就要具备适合作战环境的能力,只有这样才能有效的执行作战任务。潜艇在水下航行对于自己的位置、航路上的敌情、海底地形以及障碍物的感知能力都有系统性的要求,潜艇如果不具备这种能力不就成了瞎人骑瞎马了吗。潜艇在茫茫大海中是如何判断方向和前进道路上的障碍物的呢?下面兔哥说说这个问题。

潜艇在水下航行时,对于前方的探测主要是通过声呐来实现,我们知道普通的无线电信号和雷达电磁波都不能穿透海水,潜艇声呐是唯一的一个探测手段,声呐和雷达功能类似,只不过是传播的介质不同而已,雷达是空气中传播,声呐是水中传播,原理都是波束碰到目标体后回传回来。潜艇声呐会发出声波信号,当碰到障碍物时反射回来,如果声呐信号发射出去没有回声,证明前面一定距离内没有任何障碍物。如果接收到了声呐回传信号就证明有障碍物了,声音信号间隔越短证明距离障碍物越近。潜艇就是这样来判断前方是否有障碍物的,也是这样来搜索敌方潜艇的。

上图就是潜艇声呐作用图,潜艇身体上有探测前方、两侧、上下的声呐设备,现在的声呐设备通过计算机就可以实现屏幕显示,能够感知到障碍物的位置、距离、性质、大小等等信息,声呐就是潜艇的耳朵,通过把听到的信号经过计算机处理变成可视信号,潜艇也就等于有了眼里。潜艇的声呐虽然好用,但也不能总用,这一点和战斗机火控雷达一样,谁先开启雷达谁先暴露位置,潜艇更是如此。潜艇如果不开启声呐不就成了瞎子了吗?没这么简单。潜艇上的声呐有两种模式,一个是主动声呐,也就上面兔哥所讲的,还有一个就是被动声呐,被动声呐和战斗机上面的雷达告警装置原理一样,本身不打开雷达,但能接受雷达信号,判断出目标位置。潜艇被动声呐也是这样的,被动声呐既能接受对方声呐信号,也能接受障碍物所产生的声波信号。海水是涌动的,很多障碍物与海水摩擦会发出声音信号,潜艇被动声呐能够接收到这些水声信号,通过计算机解算出地形,障碍物的距离和大小特征。

如果海水风平浪静怎么办,有办法,潜艇都有一个航路规划路线,有一个活动范围,并不是进入海里就像鱼儿一样撒开花的瞎跑,而是有一个路线和航行区域,这些区域都是提前经过探测的,有海底地形图。我们总是能听到什么海洋科考船,海洋探测船等等,很多都是干这个的,海底地形图属于绝对机密,潜艇又是怎么做到自己在哪里的呢?一个是老方法,罗盘,类似于指北针,这也是所有船舶普遍使用的。罗盘导航也就是现在惯性导航的一部分,不过潜艇上的惯性导航仪和计算机是组合使用的,把航行角度度经过计算显示出来。惯性导航仪由潜艇上的加速度计,测出潜艇运动的加速度,通过计算机解算出航速,航程,同时解算出潜艇所在的经纬度、纵横摇角、速度、航行距离和航向等导航参数。潜艇航行深度主要是深度表,类似于压力表,潜艇不同深度海水压力不同,并不是一个复杂的东西。惯性导航仪有一个缺点,就是产生累积偏差,需要修正,常规动力潜艇航程近,而且上浮时间多,能够通过卫星导航进行修正,或是通过无线电导航仪进行修正,核潜艇长时间呆在水里怎么办呢?

目前长波台是潜艇导航、通讯的利器,核大国都有长波台,长波台是唯一的能够实现水下通讯、导航等等任务的电台,能够对一万海里以上航程的核潜艇进行导航、定位、通讯,潜艇不需要浮出水面就可以进行信号接收。不过长波台可不是谁都玩得起的,造价高昂。下面说说题目所谓的海带对潜艇的影响;首先海带能够食用,既然能食用也就不会是硬物,海带是一种水生植物,通常是浅海水域,并且是成片的生长。海带生长的地方潜艇很少去,即便去了也无所谓,海带很柔软,也很脆弱,特别容易断,对潜艇造成不了伤害。对于潜艇而言,海带并不可怕,而一些渔网,绳索更让潜艇害怕,这些东西能够缠住潜艇的螺旋桨,一但被缠住就会使潜艇推动效率降低,并且噪音增加,更重要的是能使螺旋桨失去作用。潜艇很少去招惹海带,不会跑浅水里面去,海带不可怕,可怕的是人工养殖海带的设备,都是很多的绳索什么的,这些东西最好不去招惹。潜艇能够通过海底地形图,主动声呐和被动声呐探测到海带的存在,但探测海带真不是潜艇干的活,潜艇吃饱了撑的跑海边抓海带去。

以上是兔哥个人观点,欢迎关注兔哥,谢谢!图片来源网络。

潜艇进入几百米深的水底,这是一个没有光的世界,有人把潜航形象地比喻为“双目失明的武林高手”,那么它是如何做到的呢?正像汽车有道路,飞机有航线,深海亦有海图,哪里能活动,哪里不能去,基本上一清二楚,就可以来去自如。

地球已经数字化,包括海底世界。航图勘察得越详细,盲点和未知区域越少,潜艇活动则越自由。出发之前,先规划航迹,依照海图和时钟来算出走出多远。

有一个陀螺仪来定出方位,对未知海域要靠声呐来探明地形和周围不明物体。说是这么说,声呐技术不高的话,即对物体性能不明,则遭遇到不测的情况就会增多。

先说明一点,一般潜艇是不开主动声呐的,在探测的同时,也被被对方潜艇所探测。航行主要靠的是惯性导航(陀螺仪)+海图+固定航路。陀螺仪是保证不偏离航线的关键,海图即探测好的各种航线,选择哪一条航路是为了执行任务。那么偏离航路,或为了执行特定任务,对还没有完成精细化的航路,未知的海域,就只能依靠声呐和雷达,来探明情况了。

(水下的海带森林)

或问对巨大的海带群,看得清吗?答案是肯定的。水里是生物还是植物,是山体还是钢铁,都是清楚的,问题是很细的尼龙绳就很难探查到。人工养植的海带群,都设有无数条尼龙绳,潜艇的螺旋浆一带被缠上,即会失去动力而无法航行,因是局座的判断,言之成理。顺带说一句,怀疑精神是推动科学进步的永动机,但怀疑一切,包括怀疑我们的装备专家,是非常有害的。

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