舰艇导航设备

舰艇导航、定位的仪器和设备的统称

舰艇导航设备是指为舰艇导航、定位的仪器和设备的统称。舰艇导航设备按其工作原理和性能，可分为自主式和非自主式，有源式和无源式。

产品介绍

舰艇导航设备用于为为舰艇提供舰位、航向、航速、水平和方位基准等数据，以保证正确执行航海计划、进行战术机动和有效使用武器装备。

分类

舰艇导航设备按其工作原理和性能，可分为自主式和非自主式，有源式和无源式。主要有：普通导航设备、天文导航仪器、无线电导航系统、海军卫星导航系统和惯性导航系统等。

普通

包括磁罗经、陀螺罗经、计程仪、回声测深仪等。主要用于测定舰艇的航向、航速和水深等数据。磁罗经（指南针）是利用磁针受地磁作用而指向地磁南北极的原理制成的。11世纪前，中国已把指南针用于航海,使舰船能自主地测定航向和方位,得以实现由沿海岸线曲折航行改为直线航行，缩短了航程和航行时间。磁罗经具有简单、可靠、无需电源等优点，但误差较大，在磁极附近无法使用。陀螺罗经是在自由陀螺仪上施加适当的指北力矩和阻尼力矩，使其主轴自动指向和跟踪子午线方向。1852年，法国科学家L.富科制成第一台实验陀螺罗经。1908年,德国人H.安许茨-肯普夫制成第一台具有实用价值的陀螺罗经。以后，又出现了陀螺方位仪、陀螺垂直器、陀螺方位水平仪等。1949年制成的陀螺平台罗经,能提供方位和水平基准信号,精度较高，可同时用于舰艇导航和武器控制。陀螺罗经基本上克服了磁罗经的缺点,但结构复杂,启动时间较长。计程仪用于测定舰艇航速和记录航程。从1846年发明拖曳式计程仪开始，相继发明了转轮式计程仪、水压式计程仪和电磁计程仪。1967年出现的实用的多普勒计程仪，能自动测绘舰艇相对于海底或水层的速度。回声测深仪是利用超声波在水中等速传播的原理，由装在船底的发射换能器发射超声波，超声波被海底反射回来时由接收换能器接收，根据从发射到接收的间隔时间和超声波在水中的传播速度，求得所测的水深。1922年，美国海军首先使用回声测深仪。

天文仪器

用于观测天体高度,根据天体的赤道、地平坐标，解算天文三角形求得舰位。1431年中国航海家郑和出使西洋时，曾使用“牵星板”定位导航。1570年前后，在欧洲曾使用直角器和象限仪定位导航。到18世纪，出现了六分仪和天文钟。1837年，美商船长T.萨姆纳发现了天文船位线和解算经纬度的方法;1875年,法国海军军官M.圣伊勒尔完善了高度差法，一直沿用至今。这些仪器，只能用于昼间晴天或能看清水天线时观测天体。出现陀螺稳定平台后，才制成昼夜天体跟踪器。此后，又出现了能在阴晦天气导航的射电六分仪，但误差较大。

无线电系统

利用无线电波探测目标或发射台的方位、距离、距离差，实现舰艇定位。无线电导航系统，除测向仪、雷达外，主要有“劳兰A”、“劳兰C”、“台卡”、“奥米加”等。无线电导航不受天候限制，设备简单，可靠性强，但隐蔽性差，易被干扰、破坏和反利用，不能提供基准姿态信息。

海军卫星系统

( NNSS-navy navigation sa-tellite system)　由4～6颗高度约1100公里的卫星组成的近似圆形极向轨道的卫星网和地面跟踪站、计算中心、注入站、海军对时台、舰艇接收机、计算机等组成。当导航卫星进入无线电地平后，舰艇接收机自动测量多普勒频移，并译出卫星发送的轨道参数和时间信号，经计算机算出舰位。海军卫星导航系统具有全球覆盖、全天候、高精度等优点，但组成复杂，尚不能连续定位。即将使用的导航星全球定位系统 (NAVSTAR/GPS)，能连续定位，且提高了精度。

惯性系统

根据牛顿运动定律，利用加速度计测量舰艇运动的加速度，累积这些加速度，以确定舰艇速度和位置的精密导航系统。整个系统是由三个陀螺仪组成的稳定平台，始终保持在和地球表面相切的平面上，提供精确水平基准信息。平台上装有南北向和东西向两个加速度计，测定加速度并对时间进行积分，得出南北向和东西向速度分量。这两个速度分量相加，即为舰艇运动的实际航迹和速度，并由计算机连续推算，求得并显示舰艇即时地理坐标位置。惯性导航系统是完全自主式、无源式的导航系统，是核动力潜艇、海洋调查船等大型舰船必不可少的导航设备。但其制造工艺水平要求高，造价昂贵，定位误差随时间的累计而增加，每隔一定时间必须校正。

发展趋势

现代舰艇导航设备正向着综合导航系统的方向发展，以提高可靠性和精度，实现自动化、全球覆盖和全天候连续导航定位。要求体积小、重量轻、耗电少、操作维护简便、性能可靠、显示直观、坚固耐用、造价便宜、能抗干扰。

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