导航卫星的特点是:可以为全球船舶、飞机等指明方向,导航范围遍及世界各个角落;可全天候导航,在任何恶劣的气象条件下,昼夜均可利用卫星导航系统为船舶指明航向;导航精度远比磁罗盘高,误差只有几十米;操作自动化程度高,不必使用任何地图即可直接读出经、纬度;导航设备小,很适宜在舰船上安装使用。于是,卫星导航系统应运而生了。 至于功能,就是导航,导航卫星可以说是当今的“罗盘”。 核潜艇在海底航行的过程中是如何导航的?梁老师说事,为您回答这个问题。 核潜艇如何导航?别说您了,当初小编对这个问题也抠脑门子。 在咱的认识当中感觉,潜艇吗?说道根子上就是一抛到海里头的铁皮罐头,俩眼一抹黑,对于外边的情况啥也看不见,毕竟你炮车可以开天窗,弄挡风玻璃,潜艇这玩意可来不了这个,啥玻璃也扛不动这么大的压强。 真要整个玻璃上去,分分钟钟就能给您整漏气了,后悔都没地后悔去。 所以小编还专门的翻阅过一些个资料,在这里就给大家伙显摆显摆,嘚瑟嘚瑟。 目前为止潜艇上使用的导航系统,大概有六个种类,这里头包括天文导航,雷达导航,卫星导航,近程无线电导航,远程无线电导航,惯性导航以及综合导航。 当然您要说还能列举出其他方法,那都是比较小众,冷门一类的导航,缺点那叫大大的,这里咱就不说道了。 那么这六个导航系统中,前边四个属于非自主导航系统。听这名字您就知道了,这四个导航系统,他就得借助外界的力量才可以完成导航,光靠自身的力量来导航,压根就行不通。 这种非自主导航,特别要命,这要是在战争中,很容易暴露的。 其实咱自己想一想也能理解,咱就拿卫星导航来说事。 一说卫星导航,大家伙都知道,潜艇发出信号给卫星,卫星然后回馈这个信号,告诉潜艇:“小老弟啊!你目前在那地啊!”经纬度就全告诉你了。 这就相当于潜艇和卫星打电话,聊的火热,不免的就有对手跑那偷听,这种偷听你基本上就拦不住,这就不免暴露目标,所以这战争真要打起来,卫星导航之类的非自主导航一般都会被掐灭了。 而且非自主导航还有一个致命的缺点,这家伙在开启导航的时候,那就得上浮,把半个身子露出来才成。 潜艇您别看他是一大杀器,这玩意皮薄的厉害,防御力基本为零,就依靠着那点子隐藏技巧躲过追杀他的对手。 这露出水面,这要是被对手发现了,您自己感觉一下,这能有一个好,一发导弹打上去,就是一大窟窿,连打白旗的机会都不会留下,冒着气泡就沉海底去了。 但相对于后边两种自主性导航系统,就没有以上这个缺点了,他不依靠外界的信息和助力,自己完成导航。 但不管是非自主性导航,还是自主性导航,他们都存在一个致命的问题,那就是误差! 所以潜艇上的导航系统,压根就做不到百分之百的精准,导航出现错误,那是经常的事。 说道这里,估计有小伙伴要惊讶了:“那咋工作呀?这不说笑吗?” 科学家他用另一种方法弥补导航系统的误差,咋做呢?误差既然不能被消除,那让他存在就好了,咱只要知道这个误差的值是多少,最终导航系统给出的结果,把这个误差值输入进去,进行最后的修正,哎这出来的结果就和真实的情况差不多了。 那么说到这里,估计大家伙对于潜艇的导航系统就有了一个大概的了解,接下来咱挑几个出来给大家伙再简单的说道说道。 首先是天文导航。这东西说道根子上,就是看星星或看太阳辨别位置,这技术早在过去人类坐木船进行远洋的时候,就有了。 那么早期潜艇出航进行远洋的时候,他们也经常采用这种天文导航系统。咋用呢? 潜艇升上来,艇员就拿着一个六分仪,对着太阳或者什么星星咔咔这么一测,然后确定潜艇的位置,跟着再来辨别方向的。 这东西特别的麻烦,当遇到天气情况比较糟糕的时候,别想了,洗洗睡吧,这套系统今天休息,就算是把眼珠瞪出眼眶,你都不会有啥收获的。 当然了,在没法看星星看太阳的情况下,如果手里有足够的潮汐资料,而且潜艇还在近海航行的话,经验丰富的艇员靠着当时潮汐的数据也是可以辨别出潜艇的位置。 当然这是理想状态下,毕竟潜艇也是运动,潮汐的同样也是运动的,那么通过艇上的转轮计程仪,基本上得出的结论会有很大的误差。 误差会有多大呢?说个数据您就明白了。 一艘潜艇如果用三节的速度航行,而且航行了三天以上,这种计算出的结果,往往和实际位置存在二十公里的误差。 所以说,过去的人真可怜,出趟门天公不作美,连方向都找不到,终于找到了,位置还差了二十公里,要命啊! 当然了,如今科技发达了,这种太过搞笑的事情就不会发生了。 目前不管是啥潜艇,都会装一个卫星导航系统,这东西比较精确。 咱别的不说,就拿美国人的GPS来说,这东西有十八个发射台,都在地球两千多公里的位置上,发射同步信号。 您这潜艇不管在哪里个位置上待着,只要潜艇接受信号,就有三到四颗卫星同时给这潜艇输入他需要的信息资料,告诉他的位置具体在哪里。 这个误差范围据说在十米到二十米的距离,如此之好的优点,这也是GPS系统能被广泛使用的一个原因。 当然了,这套系统想要使用的话,咱前边也说了,他必须把身子从海里升起,当然了要是不愿意,至少也得把他那桅杆伸出水面,接受信号才成。 这也是没有法子的事,海水可是一种非常良好的屏蔽材料,卫星那信号穿不透海水的。 至于雷达导航,近程无线电导航和远程无线电导航,那发出的信号比卫星上发出的信号还弱,理所当然也穿不透海水。 那么核潜艇作为一款以长时间潜伏在水里的武器,他使用最多的导航系统又是啥呢? 他们喜欢使用惯性导航系统,这玩意最重要的就是俩小装置,一个陀螺仪,类似于咱小时候玩的陀螺,另一个就是加速度计。 这俩小部件装到一个平台上,通过一些个技术手段得到一些数据,然后进行计算,最终得出速度和位置的一种方式。 目前为止,这种惯性导航系统,还有另一种由计算机模拟完成陀螺仪和加速度计的工作,然后进行计算的型号。 不得不说,现如今的科技真的有点让人摸不到头脑,很多东西都可以进行模拟。 当然了这种模式下,不管是利用惯性元件,还是计算机模拟惯性元件最终得出结论的方式,他显然是不需要和外界进行勾连的。 他不仅可以测量出潜艇的位置,甚至于对潜艇的摇摆,航行距离都会有相应的数据表达出来。 当然了,这种惯性导航系统的误差也是相当给力的,打个比方,一艘潜艇打算穿越大西洋。 这一口气就跑出去五千公里,那么他的误差有多少呢?差不多有两公里! 当然这个数据,因人而异,就看你军工的手艺如何了,小编这个数字是一个最差劲的范围。 好一点惯性导航系统可以精确到更加精细的程度,您比方说,咱093潜艇上的这套装置,据说开个九千海里之后,停下来确定位置,会发现误差不超过六十米,这就相当了不得了。 当然有小伙伴要问了:“这中间是不是加入了误差值进行调整?这小编就不知道了,毕竟这六十米的数据,他也是小编从网络上淘换出来的。” 好了,咱接着说,听着这误差两公里的数据,估计有些小伙伴比较嫌弃,两公里?溜达个腿也得十分钟吧。 咋说呢?您不能这么说,毕竟在大海上,误差个两公里,跟没有也差不多的,大海上能看见个啥? 当然了,这种误差会加入一些一个误差值进行调整的。 那么过去没有误差值的调整,又是咋干的呢? 这个时候,就需要一些个辅佐措施进行修正,您比方说潜望镜六分仪。 这也是为什么,咱有时候看电影电视剧的时候,那潜艇里头的舰长,有事没事就喜欢站在一个潜望镜边上,不时的爬在上边往外瞅,一个是观察海面的情况,另一个就是精确一下具体的位置。 您别看这种东西老了,如今还在使用,因为通过这东西得出的数据,经过计算机的计算之后,误差调整之后,可以精确到八百米的范围。 这可比那两公里要强上很多的。 在有一套进行调整的仪器就是中频测向仪,这东西可以给潜艇提供岸台的方位线,不过这东西有一个更加致命的缺点,他离开岸台每增加五十海里,居然就有一海里的误差,这就有点恐怖了。 好了,小编感觉大家伙对于潜艇导航应该有了一个了解,接着小编,就说说,当年咱造潜艇弄这导航又是一个啥情况。 这事,还是小编在一个期刊上看到的,他是一篇采访报道,采访的人物是舰载惯性导航专家雷渊超教授。 有兴趣的小伙伴,您可以往下瞅瞅。 1946年的时候,抗战胜利了,西南联大回到北京之后,就分成了三个大学,北大,清华和南开。 就在这一年,雷渊超教授就考入了侵华大学的电机工程系。 后来全国解放之后,当时咱的陆军那是没得说,但一个国家你不仅有陆军,还得有海军,甚至于是空军。 所以当时建国以后,中国也就开始着手建立自己的海军。 你建立海军,那就得需要培养海军的干部,所以就有了现在的大连舰艇学院。 这段事估计很多小伙伴都知道,但您不知道的是,当时刚建立学院的时候,压根就没有老师,从全国调过去的。 在1950年的一月份,清华被调去七八个学生当老师,当时雷渊超教授就是其中的一个。 让您感觉更加惊讶的还在后边,当时他们这些学生,还差一个学期才能从大学里头毕业,也就是说当时他们还没有上完学就被安排来当老师了。 从这一点,您就能看出,当年咱新中国百废待兴处处却人才。 而当时的舰艇学院的学生都是从高校里头直接调过来的。 雷渊超教授自己都说他就是工科的,是不懂海军,但任务交到手里,咋也的上才行。 他属于现学现卖,因为当时有苏联顾问,雷渊超教授是跟着这些顾问学习,把一些个资料直接翻译过来,他经过整理之后,然后拿去给学生上课。 也是因为有这样的一段经历,雷渊超教授才有了导航技术的基础知识,了解到了电罗经这东西是用来指示方向的,测速仪这是用来测量船舶的速度,计程仪这是用来测量海水深度的。 就这么过了三年,到了1953年的时候,哈尔滨军事工程学院成立了,这就是咱最为出名的哈军工。 这学校一成立,同样需要大批量的人才进行授课,那么在这个时候,雷渊超教授因为有了三年的教学经验,这就被调入了哈军工。 再往后,苏联本来答应帮助中国搞核潜艇的,但这个点上和苏联老大哥的关系有点冷了。 苏联专家就撤了,那么面对这种情况,毛主席就说:苏联专家撤就撤了,我们自己搞,哪怕一万年核潜艇也要搞出来。 当时分配下任务,要求一个月先弄出一个方案出来,汇报上去。 咋说呢?核潜艇这个东西,咱当年还真就是两眼一抹黑啥也不知道的。就拿雷渊超教授的惯性导航技术,他们都是从国外的资料查起。国外那些个资料都是零零碎碎的,说的也不详细,毕竟好东西都藏起来,给你说个鸡毛蒜皮的东西,拿出来搁期刊上嘚瑟的东西,您能想象得到。 但就算是这样,雷渊超教授他们还是从这些个鸡毛蒜皮上的东西,摸出一条路子,知道了惯性制导,必须解决三个问题,陀螺和加速度计,然后是计算机,因为计算机要对这些数据进行计算,才能得出具体位置。 而头一个方案提出之后,做出了样本,工作了一天一夜,最终的误差大概在三海里。 然后就开始琢磨如何修正这个三公里的误差。 当年咱的这套系统就是这么一步步的熬过来的,如今海军装备当中,哪怕一个螺丝钉都是中国人自己生产的。 真不容易啊! 那么今天就到这了,喜欢小编写的,您点个赞,再加个关注,方便以后常来坐坐。 谢邀,W君不是在天津吗?天津有一个机构叫做707所。这是一个中国惯性导航的领头机构。 之前在讨论陀螺仪的时候W君提到过这个研究所。 毫无意外的是我国的潜艇其实都是使用707所的平台惯导仪进行导航的。 也就是这个东西。 其实呢,原理很简单,还是基于陀螺的角动量守恒原理。通过测量陀螺仪旋转中轻微的变化计算加速度。 这个东西的精度有多大呢,707所的一个实验,利用093潜艇单纯使用平台惯导航仪进行导航,从中国这边开到圣克里门第岛边上,航程将近9000海里,直接上浮后测量位置误差不足60米。 这个概念就好像800里外开一枪,打中一只苍蝇腿的感觉了。 其实,在潜艇中导航,平台惯导是最好的一种导航手段。我们都知道海水并不是一潭止水,会上上下下左左右右的运动。 潜艇在海中行驶的过程中,会被海流带动造成不同程度的偏航。在这样的条件下,就需要对海流造成的位置偏移进行补偿。这时平台惯导仪就起到了至关重要的作用。 任何方向轻微的加速度都可以被平台惯导仪转换成电信号,然后交由动作机构进行补偿。同时,平台惯导仪是一个封闭的自导航系统,工作的时候并不需要接受外部参考信号,只需要记录加速度特征就可以完成工作。这样第一不会像GPS一样被海水隔绝,同时也不会像无线电信标导航一样被敌人干扰。 这基本上是目前先进潜艇的一个很重要导航方式。 其他的方式类似于海中的声纳阵列导航 其实和GPS导航差不多,只不过将无线电波替换成了声波。但这种导航系统会受到海水不同温度盐度影响造成导航失准。也基本上是不靠谱的导航方式。 再如地形匹配导航,利用特征点地形的声纳目标特征进行导航也是有的,但也因为没有平台惯导好用几乎都停留在备用阶段了。 所以,现代潜艇用什么导航,这个问题的答案是——平台惯性导航仪。 |
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