潛水跑車的水下導(dǎo)航系統(tǒng)如何工作？

潛水跑車的水下導(dǎo)航系統(tǒng)主要依靠水面導(dǎo)航設(shè)備與水下航行設(shè)備的協(xié)作。

水面導(dǎo)航設(shè)備會以一定時間間隔不斷獲取水下航行設(shè)備的相對位置信息，比如通過超短基線方式。獲取后，水面導(dǎo)航設(shè)備將相對位置信息、 自身的 GPS 位置信息及姿態(tài)信息作為輔助信息發(fā)送給水下航行設(shè)備。

水下航行設(shè)備根據(jù)這些輔助信息以及自身多種傳感器的信息來計算實(shí)時精確位置。比如自身傳感器有羅盤測的航向角、 慣性測量單元測的線速度和角速度、 深度計測的深度參數(shù)、 聲學(xué)多普勒效應(yīng)測速設(shè)備測的載體相對于海底或海水層的速度等。

計算時，水下航行設(shè)備常采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對這些信息進(jìn)行融合計算，得到實(shí)時狀態(tài)估計值，再結(jié)合輔助信息中的 GPS 位置及姿態(tài)信息算出自身精確位置。

在近海條件下，還可利用水下 GPS 水聲定位設(shè)備與慣導(dǎo)系統(tǒng)協(xié)同導(dǎo)航。在深遠(yuǎn)海作業(yè)時，水下航行器通常采用多種導(dǎo)航方式融合，比如慣性/聲學(xué)組合導(dǎo)航、 慣性/重力磁無源導(dǎo)航、 跨介質(zhì)平臺協(xié)同導(dǎo)航等，通過對不同傳感器的誤差建模與分析，建立組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差模型，結(jié)合信息融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航定位。

總之，潛水跑車的水下導(dǎo)航系統(tǒng)通過多種技術(shù)手段和設(shè)備的協(xié)同，來保障水下航行的精確導(dǎo)航。