王 彤

（中国空间技术研究院，北京 100094）

0 引言

潜艇在水下执行情报搜集、军事打击以及潜伏等任务时，必须要保证它的隐蔽性和导航定位的准确性，这样才能满足潜艇对水下安全航行及精确打击的需求。惯性导航系统具有自主、高精度、高隐蔽性以及不易受到外界信息干扰等优点，因此潜艇主要依靠惯性导航系统在水下航行。但是惯性导航系统存在系统误差，并且该误差随时间的累积而增大，这就会降低潜艇在水下运行时的精度。针对惯性导航系统存在的不足之处，许多学者提出潜艇在水下航行时，需要修正潜艇惯性导航系统的累积误差；将重力信息与惯性导航系统联合起来的无源辅助导航系统可以对惯性导航的累积误差进行校正，它是目前国际研究的热点。重力匹配导航系统不需要水下潜器浮出或接近水面，测量时也不会向外辐射能量，因此有望实现水下潜器连续长航时精确、自主定位。

1 重力匹配导航系统原理

重力匹配导航系统指的是潜艇通过自身搭载的重力仪来获得潜艇目前位置重力场的特征信息，将获得的实测重力值与海洋重力基准图进行匹配，按照合适的匹配算法最终确定潜艇所在的位置。海洋重力基准图是重力匹配导航的重要组成部分，因此，构建全球高精度和高空间分辨率的海洋重力基准图是非常必要的。船载重力测量、航空重力测量以及卫星重力/测高反演是获取全球海洋重力场的主要技术途径，全球高精度和高空间分辨率的海洋重力基准图能有效提高水下重力匹配导航的精度；……