专家称截至目前仍没有绝对精确潜艇导航系统

　　1. 简介

　　导航是指引船只（或潜艇）转移的最安全有效的方式。

　　在任何时候导航的第1个任务是知道船只（或潜艇）的位置。根据导航区域的不同，可将导航分为沿岸导航，海上（公海）导航和极区导航。按照导航系统，又有地面导航，天文导航，电子导航和航位推测导航之分。就潜艇的导航来说有水面导航和水下导航的方式。本文将说明一些可以用于潜艇水下航行（大于等于潜望深度）时的导航系统。

　　2. 潜艇罗盘和位置线

　　2.1潜艇罗盘

　　船只（潜艇）航向是当前导航方向与经线之间的夹角。航向由罗盘控制。从潜艇潜入水下的最初的几天开始，用到两种罗盘。最先用到的潜艇罗盘是磁针罗盘。在英国A型皇家海军潜艇上，磁针罗盘在潜艇外壳外面，指令桥上。罗盘封闭在防渗台里面。人在潜艇内部可以通过望远镜保持航向的正确。罗盘和望远镜随时间的推进而得以改进，但始终存在一个问题。传统的磁罗盘由于潜艇的磁屏蔽作用而不能用于潜艇的导航，因此，磁罗盘偏航非常大。德国人Hermann Anschutz-Kaempfe于1907（1908）设计了装有陀螺顶的回转仪罗盘。1912年他设计了带有3个陀螺顶的回转仪罗盘。这种新的回转仪罗盘在风大浪急的海面更为有效。1925年开始对改进的（双陀螺顶的）回转仪罗盘投入生产。Elmer Sperry(美国人)于1911年为他的单陀螺顶的回转仪罗盘申请了专利。Sidney Brown(英国人)于1916年也为他的回转仪罗盘申请了专利。

　　受地球自转和万有引力的影响，陀螺回转仪的陀螺仪可尽量保持其轴与地球的轴平行。这样，陀螺回转仪显示了真子午线方向（如正北方向等）。它对潜艇自身或来自地磁的磁影响不敏感。

　　对陀螺回转仪影响最大的是地理纬度的改变。随着陀螺仪与地轴间的纬度夹角变大越来越显著，罗盘方向引力变弱。陀螺仪罗盘在南北纬70度以内有效。在南北纬70到85度之间罗盘利用特殊桌台可有效纠正纬度偏差。在南北纬85度以上普通结构的陀螺仪无效。

　　陀螺仪的误差包括地理纬度误差，航行误差，潜艇加速误差，潜艇的摇摆和振动误差，以及罗盘的安装误差。

　　AC（交流电）为陀螺仪供电。举例来说，电频是210Hz，333Hz，或现在的400Hz。电流可以由机动发电机产生，但目前用的是半导体转换器。出于安全方面的考虑，一定要保证能够为其持续供电。

　　启动陀螺仪罗盘后，陀螺仪需达到一定速度，之后才能稳定在真子午线方向。因此，陀螺仪罗盘需在导航前1到4小时启动。

　　2.2 定位线

　　潜艇位置决定于（至少）2条位置线的交叉。定位线可以是：

　　·一条直线（其方位角由某沿岸物体的可视方向或无线电定向仪获得）

　　·一条环线（某物体的距离，由测量水平或垂直角等获得）

　　·一条曲线（通过测定海水深度得到的等压线）

　　·一条双曲线（在双曲线导航系统中用，如欧米茄导航系统）