哗啦啦陶壶开花
这张照片是我国093型攻击核潜艇▼，看到指挥塔正前方的几个小窗口了吗？小时候我认为这就是开潜艇的人认路的窗口，驾驶员在这个位置操着方向盘，踩着油门就可以开着潜艇在水下遨游了。
结果呢？这并不是用来开潜艇的，而是二战时期潜艇在水面浮航攻击敌方商船的指挥窗口。美国潜艇多活动在太平洋，大西洋，较为温暖，所以是没有这个小窗户的，指挥官直接在指挥塔顶上露出身体观察。而前苏联潜艇要经常在北冰洋活动，浮航时要露出身体指挥怕是要冷死。我国的潜艇技术其实有部分来自于前苏联，所以我国在设计潜艇时也和前苏联一样，留下了这个窗户。
其实想想也对，水下没有光，靠窗户目视基本和瞎子没有区别。那潜艇在水下潜艇究竟怎么认路的呢？攻击型潜艇的话一般在依靠主动声呐和三维海图航行。无限强调隐蔽性的战略核潜艇则不一样，因为战略核潜艇的任务是担任核威慑，保证国家的二次核反击能力，所以核潜艇最重要的就是不能被敌方发现自己的踪迹。所以战略核潜艇在水下不能像攻击核潜艇一样打开主动声呐，而是只能依靠惯性导航+海图＋固定航线的模式在海底航行。
这是 美国2005年的时候，美国洛杉矶级核潜艇，在水下进行隐蔽航行时，以46公里/小时的速度撞上一座海底小山以后的照片。46公里哦，数据看起来不大，但是因为核潜艇的自身质量巨大，惯性较大，再加上没有减速直接撞上，于是旧金山号的艇首就成了这这麻瓜样。
为什么旧金山号回撞上呢？因为他们的海图出问题了。为什么海图会出问题呢？因为海底长出来了一座小山，正好生长在了旧金山号任务路线上。旧金山号在港口出发后按照预定任务路线出发，一路上严格隐蔽，没有打开主动声呐进行探测，于是正好撞上了海底长出来的这座小山。
核潜艇在水下要按照海图航行时必须时刻知道自己的位置，这个时候就依靠惯性导航了。这个时候其实可以把核潜艇想象成一枚巡航导弹，它从港口发射，箭头末尾就是它的目标，红色为设定的飞行轨迹，这个过程中核潜艇依靠惯性导航相当于巡航导弹的惯性制导，海图则相当于巡航导弹的地形匹配技术。通过这两种方式结合，最终确认自己路线，实现海底的隐蔽航行。
惯性导航离不开一个重要设备，陀螺仪。有一句非常经典的话，叫做战略武器三板斧，核武器，导弹和惯性导航。一枚战略武器，核弹头是用来摧毁敌人的，导弹是用来运送弹头的，而陀螺仪则是那个负责定位，将核弹头准确送达目标的设备。陀螺仪是一种机械设备，由两个转子组成，不仅可以依靠这两个转子的角度差来探测俯仰，水平，垂直，航向和角速度等信息。还能够通过标定出发位置坐标，还航行过程中记录陀螺仪角度差的方式来进行自我定位。再加上加速度计的配合，就形成了一套完整的惯性导航系统，这也是核潜艇在水下航行时最重要的导航设备。
潜艇是世界上最危险的兵种之一，不仅需要忍受在水下的生理和心理压力，还有随时撞上海底山体的危险。海图是潜艇在水下航行的关键设备，可以协助潜艇避开海底障碍物。但是海图有一个巨大的弊端，那就是更新不足，很多时候会出现不能及时更新海底障碍物的变化。美国旧金山号的撞山事故，就是因为海底因为地壳运动等因素长出来一座新的小山，海图没有及时更新标注，从而导致核潜艇驾驶人员不知前方有山，撞了上去。
而且，要是在海底遇到了其他移动物体的话，核潜艇也无法探测，只能继续根据任务航线航行，英法核潜艇的相撞就是一个非常明显的例子。核潜艇的水下航行导航和通信问题一直是各大核潜艇国家头疼的问题，各国也一直在绞尽脑汁寻求更为隐蔽，更为先进的技术来保证核潜艇在水下航行的安全。不过，这么多年来，因为事故率和事故后果都在可承受范围之内，各国核潜艇依然使用着隐蔽性至上的海图+惯性导航的方式。
赤焰哒哒哒
潜艇，是水下作战的舰艇，也称为潜舰、潜水船，种类繁多，形态各异，小的仅载数人为几十吨的民用水下探测器，大到有上万吨载数十枚核导弹的核潜艇，。
水下几十米甚至几百米的海底，漆黑一片，那么潜艇在茫茫大海下航行，看不见路的情况下，是怎么行驶，又不会迷路，又不会碰上水下的礁石，或与别的潜艇相撞呢。
其实，潜艇出航前，都做好了相关的准备工作，负责导航的军官和海航部门，就已经规划出了一条航路，并把航路中的各种要素如岛屿、浅滩、暗礁、水深、海流等事先标注在海图上，潜艇出航一般都是按照既定的航路行驶，只要依航行时间推算，就知道潜艇在何处了。
但潜艇在深水之中，无法观察到外界的导航标志，先进的水下导航仪器定位时，就要不断地修正航路，才能确保不偏航。
潜艇主要依靠惯性导航系统，是当前唯一能向潜艇导航和武器发射提供必要参数的设备，与其它导航方式比较，其优点除了精度高、自动化程度高外，最为突出的是工作完全独立。
在潜望镜深度航行时，依靠潜望镜、雷达、六分仪等观测设备，可以对岛屿、岸上目标，以及天体星座进行观测，利用这些参考物，就可以精准确定潜艇所在的位置。
在潜望镜深度，潜艇可以接收到岸上长波电台发出的无线电信号，就能推算出潜艇所在的位置，这是最精准的办法，能确保水下的潜艇不迷路，能顺利开出去，也能顺利回到军港。
本文由“国平军史”发布，2018年3月16日于杭州。
国平军史
潜艇在水下的导航行进要比水面舰船要复杂得多！
作为一般普通人，假如您有机会乘船出海。茫茫大海中，您只知道船舶正在破浪前进，是不太会知道船是怎样做到不迷航的。
现代航海，船长已经完全抛弃了过去的航行模式～～事先制定航线，在海图上标明。在航行途中，三副及以下的舱面高级水手，定时用六分仪测量计算时下的船舶自身所处具体经纬度，再按照海图比对结果来修正航向。成千上万海浬的航程在不停的修正中延续着，直到抵达目的港，迎来领港员，进入港口。
现代航海则不需要如此复杂累人。卫星定位导航技术，甚至再接驳上自动驾驶仪。庞大的舰船自动地，令人难以察觉地随时校正着因为風浪和洋流造成的细微偏差，都不用艏楼上的值班人员动一个指头！
潜艇就完全不同了。
除了那些绝少数的勘测深潜器。世界上所有的潜艇基本都是出于军事用途目的而建造的。它出海的第一要务就是～不让人发现！
一个国家的海军潜艇部队，规模越大，就越需要更大范围的世界洋底详图。这一项工程是非常艰巨、耗时、糜费的。没有谁会因为價钱💰合适而出卖现成的图纸给您。耐佛！得自己摸索积累。《大国的巨型海洋考察船队频频出海，干啥？》
有了自己的电脑储存海底地形图，潜艇出发值班巡航，就有了护身符。需知在深海大洋里，潜艇最大潜深仍然比洋底要高许多。这没有问题。关键就是大陆架和岛屿近处。潜艇在正常巡逻时，只需要打开无源被动监听聲纳，音响信息通过电脑合成处理后，在屏幕上可以形成相当清晰的实景图像。
潜艇艇身中轴线上，安放着大型精密陀螺仪。它耐心记载着艇身行进中的每一次哪怕极细微的仰、俯、左右倾斜的时间及时长。将此曲线与艇速变化时间轴同步。电脑即可计算出艇身此时所处的经纬度！
将以上俩个成像与电脑所携带的地形图比对，既能确定航线的正确性，又能够及时修改原先地形图上的遺漏。
每一次出发远航，一艘潜艇完成的航行工作量，都是令人尊敬的！遑论还有作战侦察的任务需要圆满完成。
在这里，我谨
向祖国的海疆卫士致以最崇高的敬意！
～～～最低功率输出，航向178，保持静默，鱼雷发射准备完毕！～～～
手机用户崔永方
那是因为任何舰船都有导航系统的啊亲。
以潜艇而言，其水下的导航系统可以分为如下几种类型，每一种类型独立工作，可以做到互为备份。一是航位推算，这是最古老的航海测量法，它的原理十分简单，就是根据舰艇的初始出发状态，结合航海日志标定的舰艇航向、航速数据，通过海图作业标记出潜艇的大致方位，比如航海日记上记录“XX时XX分XX秒航向XXX航速XX”，到下一阶段记录“XX时XX分XX秒航向XXX航速XX”，在两个记录的区间，就可以通过“时间乘以速度”这个简单的公式计算出潜艇的航迹了。但是航位推算法误差较大，只具有参考意义，难以作为战时实施机动占位的依据；二是惯性导航，同火箭与飞机上的惯性导航系统类似，潜艇上的惯性导航系统也由高精度的惯导陀螺与加速计组成，其作用类似于手动的航位推算，是通过加速度对时间进行两次积分来获得潜艇的位置，但是惯性导航的测量精度更加准确，且基本上做到了自动化测量。不过惯性导航系统由于有陀螺仪的漂移误差，工作的时间越长，误差越大，如果潜艇长期在水下潜航，则误差可能会大到必须上
浮到海面使用六分仪校准的地步；三是水声导航，由艇内的接收机与海底布设的换能器阵列组成，大致的导航方式是三角测量法：水底的换能器阵向外发出特定频率的声波并由艇上的接收机接收，通过测量接收时间即可确定距离换能器的位置，同时接收到3个换能器的声学数据后即可推算出本艇位置。这一导航方式已经被西欧多个国家用于商业化潜水器作业，但是在军用领域受限较大；四是地磁导航，通过艇上设备对于所处区域的磁场特性、重力特征、海区环境进行测量，结合预先存储于数据库中的相关数据，即可推算出潜艇当前所处方位。当然，这一导航方式极度依赖预先的海洋调查船只的数据收集与更新。总的来说，潜艇的水下导航极为复杂，是多学科、多兵种齐心协力、也是平时收集与战时保障的结晶。
军武次位面
坦克、汽车在陆地上跑有路线，飞机、轮船也有航线，潜艇自然也有自己的水下航线。海底世界同样有山地、平原、森林，复杂程度远超陆地和空中，所以潜艇并不是随意开，在巡航时也要看海图，领航员也要做海图作业。
潜水艇潜航时与飞机坦克不同，甚至与轮船不同，它无法用肉眼观察航行状态，只能依赖声呐探测。声呐的工作原理是利用水中声波反射对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。潜艇声呐探测器的有效探测距离在20公里左右（被动声呐），潜艇根据声呐探测出的海底地形地貌进行机动。
各国海军的潜艇部队除了日常训练以外最重要的任务就是通过声呐领海和公海海底地形地貌和水文特征，通过这些探测数据的收集与分析绘制出“潜航图”。一旦拥有自己的“潜航图”，潜艇就可以在海底高速机动，从而在战时掌握主动权，“潜航图”是各个国家的高级军事机密，是多少钱都买不到的。
在发明卫星定位技术之前潜艇的定位方法是使用六分仪，使用六分仪测量某一时刻太阳或其他天体（星星）与海平线或地平线的夹角﹐以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度，然后在海图上找出所测算的经纬度就完成定位作业了。导航则使用罗盘加海图以及后期的惯性导航装置。现在虽然有卫星定位系统了，但是为了便于在接收不到卫星信号的环境里工作，目前各国海军还是要求官兵们掌握传统导航定位技术。
如果在夜黑风高的晚上看不到星星，那就上浮接收总部的长波电台的信号来定位了；如果连长波信号都接收不到，那只能根据航速、方向、时间来计算出大概位置，如果运气好遇到导航灯塔就能计算出准确位置了。
通常我们看新闻里报道某国潜艇连续潜航多久多久，或者某国在某处试射潜射弹道导弹时最多的感受就是——哇，真牛，其余的一概不懂。小兵希望读者们通过阅读这篇文章以后可以看懂类似报道，它要表达的不仅仅是潜艇的先进程度，更重要的是向内行人传递了“该国已经掌握该海域的所有水文、地质地貌数据”。这也是为何南方某邻国虽有先进潜艇却没有战斗力的原因。
兵器知识谱
潜艇是一种潜伏在水下以隐蔽性著称的武器。然而世界上没有十全十美的武器，潜艇为了达到自己的隐蔽性也牺牲了很多性能，首先就是艇员的生活空间少的可怜，另外就是许多网友百思不得其解的潜艇到底是怎么认路的。
电磁波在水下衰减很快，这现象从我们用手电筒往水里找就可以知道，因此潜艇很显然无法用卫星导航。潜艇有在水下因此也无法用古老的观星术或者太阳导航，于是乎人家只能采用笨办法，凭借自己的记忆来认路了，这一点和盲人无异。
为了实现这个这种认路方式，潜艇在出航前都会早早的就规划好航行路线，也就是说潜艇的巡航路线都是事先规划好的。由于为了提高隐蔽性，潜艇一般不会打开主动神呐探测因此在规划航线时需要将航线上的想暗礁，沉船，岛屿，山等各种情况都要准确的标出来，这就要求海图的精度极高，为了达到这个目的会有专门的勘探船经常更新海图。有了规划以后就要知道自己的位置对自己的航线进行修正了，由于卫星导航，观星什么的都不能用，因此潜艇只能才有惯性导航了。由于其工作独立，因此可以不受外界影响但是其本质依旧是依靠自身的对各项参数的计算来确定自身的位置。
综上所述，潜艇再海里面主要依靠的就是海图外加陀螺仪来认路，这个的本质和盲人凭借自己的记忆来认路是一样的。
紫龙防务观察
这个涉及到潜艇在水下的导航问题，而对于潜艇来说，最常用的导航方式就是惯性导航，利用加速度仪和罗经来获得潜艇的实时加速度和姿态信息，再经过积分计算后得到自己的位置信息，其实惯性导航在军事领域的应用非常广泛，不单单是潜艇，其他船舶，甚至是在导弹、飞机、汽车等武器装备上面，惯性导航都是非常重要的核心导航手段，因为惯性导航是一种自主无源导航方式，不用依赖外部的各种声、光、磁、电等信息就能实时的获取自己的当前位置！
不过，惯性导航也有缺点，那就是随着时间的推移误差也会逐渐发散增大，所以，水下的潜艇在长时间航行后，为了防止出现触礁等事故，就需要其他辅助定位手段来消除长时间潜航后产生的误差了，其中一个手段就是上浮水面，然后利用GPS或者天文导航、无线电导航等方式进行准确的定位，不过这种上浮后再获得精确定位的导航手段在和平时期使用一下还好，如果是在战争时期的话，那么上浮水面是很容易暴露自己的位置的，所以，潜艇在水下的时候仍然需要其他的导航手段！
除了上面提到的导航手段之外，潜艇在水下潜航的时候还有水声定位的导航手段，说白了就是利用声呐进行定位，跟水面的雷达定位原理类似，不过雷达是利用电磁波，而水声定位则是利用声波，因为在水中传递时声波能量的衰减没电磁波那么严重，而水声定位系统又分为长基线系统、短基线系统和超短基线系统，不过，水声定位手段虽然可以不用上浮水面，但是由于要主动发出声波，所以也很容易被对方的水下听音阵列等监测手段给监测到从而暴露目标，这种定位手段在民用领域使用的比较多，军用领域限制较大，毕竟对于潜艇来说，隐蔽性才是最重要的！
最后，还有一种导航手段就是地磁导航，这种导航手段需要利用大地测量技术，从而获得丰富的地球物理特征，再基于对地球重力场、磁场等信息的测量计算，得出自己的地理位置的一种无源自主导航方式，地磁导航手段对微处理器、导航算法的要求比较高，以及对事先的海洋信息收集和水纹调查等数据的更新同样有非常大的依赖性，也就是说需要庞大的数据库支撑，不过地磁导航的优点就是隐蔽性好以及精度有保证等，总之，潜艇在水下导航是非常复杂的，想要让潜艇在水下正确的认路，需要各种手段的相互配合！
哨兵ZH
在专业级的水下机器人世界中，基本上分为两种类型：对执行检查任务有好处的遥控无人潜水器（ROV）和更适合网格搜索的自主水下航行器(AUV)。最近Aquabotix将这两款产品结合在一起，并发布了一款称为Integra AUV / ROV的产品。
当作为ROV使用时，Integra连接到一根与岸上一个Wi-Fi控制箱相连的光纤电缆。然后，操作员使用与该箱体通信的移动设备（或计算机）上的应用程序实时控制车潜水器。因为这个应用程序是基于浏览器的，所以它们不需要放在箱子旁边\n - 它们实际上可以被放在世界上任何有互联网服务的地方。
当Integra作为AUV使用时，将电缆拔下，并使用基于Windows的程序将任务预编程到水下航行器中。一旦放入水中，它就会执行该任务，自主地前往预设的航点并执行分配的任务。
一些Integra的其他功能还包括五个高扭矩电机，一个1080p\n / \n30fps的平移和倾斜控制摄像头，4400流明的LED照明，以及包括深度，温度，方向和GPS的传感器组件。它还拥有一个5磅（2.3公斤）的有效载荷能力，这使得它可以配备额外的传感器，包括声呐等。
研究人员实际上推出了两款Integra模型，可以下降到100或300米的最大深度。他们的电池寿命分别是四个小时和八个小时。
与我们最近看到的一些消费级“ 自主水下航行器 ” 不同，Integra并不仅仅是为了在水面下进行有趣的探索 - 其建议的应用领域包括执法，研究，环境评估，国防和基础设施等。
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潜艇在海下判断航路的很困难的。 声纳可以帮助潜艇发现前方的障碍物，但发射声纳也暴露了自身。 利用海底地形图当然可以知道前方海底的情况，但一方面要求有大量的资料，只有事先经过测绘船的勘察，海洋那么大，至今也无法绘制精确的全球海底地形图。另外一方面也要求潜艇知道自身的精确位置。潜艇长时间在水下潜航，不可能象水面舰艇那样利用GPS系统或天象来定位。一般靠陀螺仪进行计算。但地球是园的，陀螺仪在开始时是垂直旋转，航行一段距离后，它就不是保持真正的垂直了。需要电脑不断计算修正。但也不可靠，不得已还得浮出水面进行定位。在规避障碍物时，还好办一些，对发射战略弹道导弹，问题就非常重要了。核潜艇不仅能源问题要解决，定位也只有靠先进的技术手段才能解决。 即便美国，也未能完全解决问题，才发生海底撞山的事故。
天府南门大美仁寿
潜艇水下认路是一件技术含量很高的事情，目前依靠的主要手段依旧是海图和惯性导航，而像是卫星导航、雷达光电导航、声呐导航、无线电导航等等都非常容易暴露目标，运用的并不是非常广泛。要不然美国潜艇也不会时不时地发生海底撞山的悲剧，英国核潜艇和法国核潜艇也不可能发生水下交通事故，最终让外界质疑他们的战斗力输出。
潜艇在出港时一般会进行航线规划，也就是预先制定一条固定的航路，并且会将这条航路上所有的危险（比如海底地形、水深、暗礁、岛屿、沉船、乱流等等）全部在三维海图上标注，潜艇就能够通过海图进行危险避让，顺利的完成航行，不过有一点不得不提，那就是海图的精确性，比如海水的深度、海底地形如何，如果海图上标注错误或者不够准确详细，很容易将潜艇置于危险之中，一不小心就可能发生海底撞山和剐蹭事故，这对于几百米水下的潜艇是非常危险，所以海图的制作是需要经过大量的前期测量和查验工作的，这也是为什么美国海军的水文测量间谍船这么喜欢跑到别人领海活动的主要原因之一。
有了航海地图当然是远远不够的，潜艇如何确定自身处于什么位置，到达了海图的什么地点呢？这就需要最安全可靠的惯性导航，通过计算潜艇的速度方向，结合地球的自转，通过陀螺仪和计算机，准确的测算出自身的相对位置以及下一步将要到达的位置，这样就能完美的刻划出自己的整个航路轨迹，与海图一对比，就能准确的进行海底航行而不依靠其他外在手段。
那要是到达了海图标注不清晰的复杂海洋区域呢？潜艇是不是就两眼一抹黑了呢？当然不是，潜艇自身携带有主动声呐系统，在这样的情况下就可以通过发出主动声呐来摸清楚自身周围有哪些障碍和危险，就跟蝙蝠在黑夜中飞行是一样的道理。不过这种方法在战争时期一般不会使用，因为主动声呐容易暴露自身的位置被对方的反潜手段探知，是不得已而为之的下下之策，非万不得已一般不会使用。
除了这几种方法，潜艇还可以使用卫星导航，通过上浮或者放出卫星通信浮标，与本国的导航卫星取得联系，依靠卫星导航系统精确得知自身所处位置，这样的精度是最高的，但是危险性也比较高。
除了水下潜航，潜艇还会进行浮航，特别是常规潜艇要上浮充电，这个时候就可以通过潜望镜还有六分仪等设备进行目视观察计算，通过雷达测距和星座位置测算自身位置，实在不行还可以接收地面基地的长波信号来计算自身航行距离，方法真是多种多样，所以别看潜艇水下航行复杂，其实它的导航系统也是最完备的，这也是潜艇为什么不会迷路的原因。
