水下成像定位,水下定位系统

导航：

• 1、核潜艇在水下航行，是如何发现和识别目标的？
• 2、什么是水下定位技术，它有什么特点？
• 3、水中如何定位
• 4、水下定位信标的作用和工作原理,为什么使用声纳而不是采用电波

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，它到底是敌舰还是水下成像定位我舰？

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，其声音连水下成像定位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。

什么是水下定位技术，它有什么特点？

水下定位水下成像定位：包括水下高精度定位导航和水下工程测量。该系统可从水上(海面、沿岸陆地或飞机上)对水下目标跟踪监视和动态定位水下成像定位，还利用GPS技术水下成像定位，实现水下成像定位了水下设备导航、水下目标瞬时水深监测、水下授时、水下工程测量控制和工程结构放样等功能。

水中如何定位

平时活动范围多半限于陆地上的我们，对于身处于水底下的经验，也许仅限于小时候在公园的池塘，当然是不太可能在水里迷路，但对于成天待在潜水艇里的阿兵哥来说，如何在水面下定位可就是个大问题了，美国海军研究办公室（Office of Naval Research, ONR）利用地球物理定位技术，想到了个好方法。 之前曾为各位介绍过，由于卫星定位的讯号无法穿透地底或是建筑物，若目标物位于其中，可在建筑物内装设信号接收器，透过其与建筑物顶端的信号发送器的讯号往来，判断目标物的位置，同样的，只要海面上的特定位置（前提是已知其确切位置）上装设发送器，借由判别目标物与发送器间往来的多频音波讯号的角度及距离，即可得知目标物的确切位置。 听起来似乎很简单，不过对那些海军工程人员、海洋制图师，或是其它相关人员来说，可是知易行难啊！

水下定位信标的作用和工作原理,为什么使用声纳而不是采用电波

水为导电介质，所以电波在水中会很快衰减，无法远距离的有效传播。

而声音为机械波，可以实现在水中的远距离传播，声纳就是通过发声来实现信号传递与接收的。

声纳分主动、被动及主被动合置。

水下定位信标其实就是一个主被动合置的声纳，通过与水下定位信标的通信，来实现对自己位置的定位或者校正。