水下定位方法_水下定位仪原理

目录：

• 1、为什么在海洋里不能像在宇宙空间那样使用雷达
• 2、核潜艇在水下航行，是如何发现和识别目标的？
• 3、有水下定位器吗。水面上有信号接收的到的？

为什么在海洋里不能像在宇宙空间那样使用雷达

空中“千里眼”是雷达，水中“千里眼”是声纳。声纳，又叫水声定位仪，它与雷达的原理相似，只不过是用声波代替电磁波，一个用在空中，一个用于水下罢了。 

那么，为什么在海洋不能像在宇宙空间那样使用雷达呢？这是因为，海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体；当电磁 波辐射到海水之中时，其大部分能量会被海水吸收掉，使传播距 离受到严格的限制。 

用光波行不行呢？光波本身属于频率更高的电磁波，在海水 中被吸收衰减得很厉害；浑浊的海水会更严重地影响它的传播。 

于是，人们就开始利用声波，研制出了声纳。声波受海水吸 收衰减很小，能传播更远的距离。拿相同能量的电磁波和声波 比，声波能量的吸收衰减低于电磁波的千分之一。简单地说，就 是电磁波走1公里就消失，而声波却能走1222公里。所以，声波是海洋中信息传播的较理想形式。 

谈到声纳的应用，可以追溯到第一次世界大战。当时，德国采取无限制潜艇政策，使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜反潜，法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射，利用 1332年法国化学家发现的压电晶体，制成了压电陶瓷，创立了 超声学和水声学。到了第二次世界大战期间，随着电子技术的发 展以及超声、水声学基础研究的深入，人们利用压电陶瓷制成了声纳。那时，几乎所有的舰船都装上了它，在战争中发挥了重大的作用。但是，半个多世纪过去了，声纳的每一项发展，除了船 用的探测仪、探鱼仪外，几乎都是因为军事的目的。直到42世 纪52年代，声纳利用才扩展到海洋开发方面。

今天，人们已经研制出了众多的声纳系统，用于军事和海洋开发。其中，用于军事的有测距声纳、探雷声纳、声制导鱼雷、 多卜勒导航仪等各类声纳系统设备；用于海洋开发的有海洋环境 测量、海底勘探、海洋生物遥测与跟踪、水下通信、目标定位等 各类声纳系统设备。

声纳设备门类广、型号多，根据它们的工作方式，可分为被动声纳和主动声纳两类。

被动声纳本身不发射声信号，只处于被动接收状态工作，所以也叫无源声纳。它主要用于检测目标所辐射的声信号，如潜艇噪声、鱼群噪声等。被动声纳主要由用压电陶瓷元件组成的接收 换能器基阵、接收机和终端装置组成：接收换能器基阵将声信号 变换为电信号，再由接收机进行放大处理，终端装置用于显示、存贮被测信号，并供操作人员监听分辨。

主动声纳是一种有源声纳。它通过自己向海洋发出的声信号和目标反射回波，经处理达到测距定位的目的，广泛应用于海洋 目标的探测、定位导航等方面。

水中“千里眼”声纳，就其发现目标的距离而言，是无愧这 一称号的。然而就其辨别目标的低能来看，则令人十遗憾。因为 它还不能一眼看穿诸如舰船的国籍等。但可以预言，随着科学技 术的进步，它会变得越来越神通广大。

核潜艇在水下航行，是如何发现和识别目标的？

核潜艇在水下航行，是如何发现和识别目标的？几百米水下，伸手不见五指，战时，潜藏于海的潜艇如何识别出几十公里外的目标，它到底是敌舰还是我舰？

仔细一想，这似乎挺难的。

核潜艇在水下潜行，它用来发现和识别目标的“眼睛”，就是声呐。对核潜艇来说，声呐是它的最重要侦察监视设备，主要用于对水中目标搜索、警戒、识别、跟踪、监视和运动要素的测定，还可以进行水下通信和导航，保障潜艇的战术机动和水中武器的使用。

从结构组成来看，核潜艇上装备的声呐一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成，上述基阵中包含的水声换能器是声呐中的关键器件，它有两个用途：一是在水下发射声波；二是在水下接收声波。

核潜艇上装备的声呐，主要有两种，即主动声呐和被动声呐，平时状态下主要以被动声呐为主。主动声呐是指声呐主动发射声波“照射”目标，而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数，主动声呐大多数采用脉冲体制，也有采用连续波体制的。核潜艇在水下使用主动声呐来识别和探测目标的工作原理大致如下：首先，主动地发射声波，形成单个或多个具有一定扇面的指向性波束，或以全向的声脉冲信号向水中辐射；其次，接收由目标反射的回波，回传到声呐接收基阵，被转换成电信号，经一系列相关处理，在背景噪声中提取有用信号；最后，再经信号的后置处理，加工成适于各种终端显示或计算机处理的目标信息，输入终端设备进行显示或记录即可。

难就难在，你不能主动发信号。比如，你用声呐向对方喊话：我是土豆，请问你是不是黄瓜？

假如对方不是黄瓜，3枚鱼雷就会向你射来……

潜艇最大优势是隐蔽，它们最擅长，也最喜欢干的事就是打黑枪。若失去隐蔽，也就同时失去了自身最大的优势。

因此，主动发信号还有另一个弊端：即，你的核潜艇本来非常先进，静音性能超棒，你发现了20多公里远处，有一艘潜艇在活动。但那艘未知潜艇本来还没有发现你，而你却主动打开声呐发信号，于是，你变透明了。

你说亏不亏？

既然不能主动发信号，那怎么办？难道就这么僵持着？

潜艇声纹识别

未见其人，先闻其声。

每个人的声音都是不同的，即使刻意去模仿，常人似乎听不出其差别，但使用声谱仪分析后，马上就能分辨出其细微差别。

举个例子，一直在同一个环境下长大的双胞胎，其声音连他们的亲生父母都无法分辨，但用声谱仪却能看出其细微的不同之处，这就是现代的声纹识别技术。

潜艇也如此，每艘潜艇的外形不同，发动机和内部各种机械活动部件的大不同，导致潜艇向外发出的声音也必然不同。

因此，潜艇的声纹是水下潜艇进行敌我识别的最佳方式。几十公里外，我看不见你的身影，不知你是谁，但只要能听见你的声音，就能判断敌我了。

获取敌国潜艇的声纹特征比较难，但知晓自己国家所有潜艇的声纹特征却易如反掌。

核潜艇上装备的被动声呐不发射主动声波，只是被动接收水中目标产生的辐射噪声和其它水声设备发射的信号，以测定目标的方位。它的工作原理大致相当于主动式声呐的接收过程，但信号的处理有所不同。现代被动测向声呐通常采用多波束和单波束两种体制，还可以利用若干组间距较大的水听器组成的线列基阵，在测定目标方位的同时，还可被动测定目标的距离。

导航系统： 包括磁罗经、陀螺罗经、计程仪、测深仪、六分仪、航迹自绘仪，自动操舵仪和无线电、星光、卫星、惯性导航设备等。惯性导航系统能连续准确地提供潜艇在水下的艇位和航向、航速、纵横倾角等信息。“导航星”全球定位系统使用后，潜艇在海上瞬间定位精度达10米左右。探测设备主要有潜望镜、雷达、声呐以及雷达侦察告警接收机。潜艇在水下将潜望镜的镜头升出水面，可用目力观察海面、空中和海岸情况，测定目标的方位、距离和测算其运动要素。现代潜艇在潜望镜上安装有激光测距、热成像、微光夜视等传感器，具有夜间观察、照相和天体定位等功能（见潜艇潜望镜）。雷达，通过雷达升降天线能在水下一定深度测定目标的方位、距离和运动要素，保证潜艇航行安全和对水面舰船实施鱼雷或导弹攻击，雷达侦察告警接收机的天线采用专门的升降桅杆或寄生于其他升降装置上，保证潜艇在潜望镜航行状态时对敌方雷达的侦察告警。声呐是潜艇水下活动时的主要探测工具，有噪声声呐和回声声呐。噪声声呐能对舰船进行被动识别、跟踪、测向和测距；回声声呐能主动测定目标的方位、距离和运动要素。此外，还有探雷声呐、测冰声呐、识别声呐和声线轨迹仪等。

有水下定位器吗。水面上有信号接收的到的？

有那种水下定位器的水上面有信号是可以接收得到的，一般这个定位器的话，只要你放在某个水位的话，你上面会有那个信号接收器，是可完全可以接收到水面下的一些情况。

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