海軍艦艇導航裝備

海軍艦艇導航裝備:海軍艦艇定位、導航的儀器和設備。

海軍艦艇定位、導航的儀器和設備。
海軍艦艇導航裝備用於為艦艇提供航向、航速、航程、位置、姿態、水深、標準時間、氣象環境參數等多種導航信息,以保障艦艇航行安全、作戰機動和武器系統的有效使用。
中國於11世紀初最早將指南針用於艦船航海,據《萍洲可談》記載,廣州海船“舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針”。1180年,指南針經阿拉伯傳入歐洲,後來逐步改進為通用的磁羅經。18世紀30~40年代,六分儀和天文鐘問世,可同時測定艦船所在位置的經度、緯度。19世紀後期,隨著鋼鐵艦船大量出現,傳統的磁羅經因船體磁場的影響很難準確指向,20世紀初期出現了指向精度較高的陀螺羅經,但只能提供航向信息。1949年,美國斯佩里公司率先製成了同時提供方位和水平基準信息的MK19型平台羅經。潛艇特別是核潛艇的問世促進了慣性導航裝備的發展。美國在1958年研製成MK1型船用慣性導航系統,裝備在核潛艇“
從20世紀40年代起,先後出現了羅蘭-A、羅蘭-C、奧米加等以地面台站為基準的無線電導航系統。由於上述系統受到作用距離和定位精度的限制,美國於1964年研製成以人造地球衛星為基準的“子午儀”衛星導航系統,該系統可供全球定位,並創建了以人造地球衛星為基準的導航體制。但“子午儀”系統不能連續定位,且定位精度不高。美國於1973年開始研製GPS衛星導航系統,1994年投入使用,可為全球範圍提供高精度的三維位置、三維速度和時間信息。此外,俄羅斯、中國都建有衛星導航系統,歐洲的“伽利略”衛星導航系統也在試驗建設中。為了擴展艦載導航裝備功能,提高測量精度和可靠性,從20世紀中後期開始發展用於大型艦船和核潛艇的綜合導航系統,將多種導航手段組合在一起,通過數據最佳化處理,相互取長補短,形成高性能、高可靠的智慧型化導航系統。
根據導航信息的獲取方法和技術特點,艦艇導航裝備可分為慣性導航系統、無線電導航設備、衛星導航設備、天文導航設備、水聲導航設備、綜合導航系統、普通航海設備等。①艦艇慣性導航系統。以陀螺儀為核心器件,在陀螺技術基礎上逐步發展起來,屬自主式導航系統。包括陀螺羅經、平台羅經、慣性導航系統等。陀螺羅經用於提供航向信息,作為主要導航裝備普遍裝備於中小型水面艦船和潛艇;平台羅經能夠提供比較準確的航向和水平信息,主要裝備大中型水面艦艇和潛艇;慣性導航系統能夠提供高精度的航向、速度、姿態、位置等多種導航信息,主要裝備核潛艇和航空母艦。慣性導航設備不向外部發射無線電信息,不受外部電磁干擾,自主性、隱蔽性、機動性強。②艦艇無線電導航設備。利用無線電電波的傳播特性和無線電測量、控制技術,實現艦艇定位與導航。艦艇上裝備的無線電導航接收機主要有羅蘭-C導航儀、奧米加導航儀等。基本特點是:無線電導航的技術體制對頻率基準和電波傳播速度的精度要求非常高;地面導航發射台規模龐大、設備複雜、造價高,而艦載接收設備簡單、體積小、重量輕、價格低,且用戶數量不受限制。③艦艇衛星導航設備。用於接收衛星導航信號,實現高精度定位、測速和獲取時間信息。正式運行使用的衛星導航系統有美國的“全球定位系統”(GPS)、俄羅斯的“全球導航衛星系統”(GLONASS)和中國的“北斗”衛星導航系統,艦載接收設備有GPS接收機、GPS/GLONASS組合接收機、“北斗”用戶機等。④艦艇天文導航設備。利用空間自然星體實現測向和定位,屬自主式導航設備,以已知自然星體為導航信標,通過可見光或射電被動探測模式獲取星體相對艦艇所在位置的各種地平角信息,確定艦艇的真北航向、地理經緯度等參數。主要包括航海六分儀、星光導航潛望鏡等。主要特點是:隱蔽性好,不受電磁干擾,自主性強,測量精度較高。⑤艦艇水聲導航設備。利用水聲傳播特性和電子技術製成,用於保證艦艇安全航行。主要包括避碰、定位聲吶和都卜勒計程儀、回聲測深儀、測冰儀等。主要裝備於潛艇、水面艦艇。⑥艦艇綜合導航系統。由艦艇上兩種或兩種以上導航設備和計算機軟硬體構成,能對多種導航信息進行最佳化處理,主要裝備於大型水面戰鬥艦艇、潛艇與特種輔助艦船。克服了單一導航設備的局限性,具有高精度、高可靠、多功能、智慧型化等特點。⑦艦艇普通航海設備。屬傳統的、基本的艦艇航海儀器、自備式助航設備,用於為艦艇提供航向、航速、航程、艦位、水深、氣象環境數據等信息,主要包括磁羅經、計程儀、測深儀、航跡自繪儀、自動操舵儀、船舶水文氣象儀等。
以慣性導航、衛星導航為艦艇導航裝備的發展重點,進一步提高測量精度和可靠性;將導航、通信、探測信息融合,實現多種導航手段、多種信息的綜合套用;艦艇導航裝備進一步小型化、智慧型化,增加使用壽命、降低研製和生產成本。
發布者:中國軍事百科全書編審室

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