潛艇與其他武器相比，最大的特色就是可以潛入海中。那麼在海中的潛艇如何知道自己所處的是白天還是黑夜，是往東還是往西，是潛高還是潛低？

有人會說：有潛望鏡啊！其實潛望鏡也是有長度的，一旦潛艇潛下的深度超過潛望鏡後，那又該怎麼辦呢？

一、GPS之前

現代的潛艇由于有GPS加持，完美解決了上面的問題。潛艇官兵可以随時從電腦屏幕上查看自己所處的經緯度、航向和即将到達區域的情況。

不僅僅是潛艇，甚至潛艇發射的彈道導彈也依靠GPS提升命中率。按照美軍的工作方法，導彈在發射後通常會從太空調動至少4顆衛星來進行不間斷輔助。一般來說，3顆衛星就可以滿足需求。隻不過若想提高精度，就必須整合接收器與衛星上的時鐘，所以才會用到第4顆衛星。那麼在GPS出現之前，潛艇官兵是如何操作的呢？

首先，就是潛望鏡。潛艇上的人員通過伸出水面的潛望鏡觀察外部情況。觀察中需要确認潛艇所處的外部環境，進而确定位置，并規劃好航行路線。

當潛艇潛入比潛望鏡的長度還深的大海深處時，基本上可以從航線及速度等信息得知目前的位置。艇上人員可利用電羅盤與潛艇底部的測程儀等裝置，來分别觀測航程路線和潛艇的航速。比如從"某個地點"以"某種速度"航行"某條路線"，則必須航行"某段時間"，再用速度乘以時間得出距離。這個數值由某個地點延伸出航線方向，就會得知目前潛艇的位置。

不過，這種潛艇位置的計算方式并未加入任何外力影響，隻是一個推測潛艇位置的普通公式。在實際中，外部複雜的環境會影響到潛艇的計算精度，如果不包含誤差造成的數值，潛艇官兵是無法精确得知自己在哪裡的。

因此，艇上人員需要修正潛艇的所在位置。在有條件的情況下，通過計算得來的數值再輔以潛望鏡觀察外部情況，就可以确認潛艇的實際位置。

不過，以前還有一種主流方法就是所謂的"電波"導航系統。潛艇的主電台和副電台發射的電磁波到達時間是有時間差的，利用時間差可以測出潛艇的所在位置。原理是接收兩個電台發出的電波時間，通過距離取得雙曲線位置線的交叉點。

二、潛艇慣性導航系統

以上所說的幾種方法都屬于比較"遠古"級别的，因為有一項不可忽視的制約條件就是，潛水艇必須航行至較淺處才能實現。無論是潛望鏡，還是接收電波，都必須達到這個條件。可是在實戰中，潛艇有時為了保護自己，需要長時間潛伏在深海中，那怎麼辦呢？于是後來潛艇所使用的慣性導航系統便以此為目的研發出來了。

按照數學公式來說，将加速度兩次積分後可以求出位移，也就是距離。因此，測出潛艇所承受的所有加速度并予以積分，就可以得知潛艇的明确位置，而且會比通過測程儀得到的速度數值，再進行二度計算獲得的位置更加精确。這種導航系統可以說，是科技所搭載的慣性導航系統的潛艇版本。

不過慣性導航系統也不是萬能的，潛艇自身的加速度數值還要受到地球自轉或潮汐洋流的加速度影響。後來，日本為潛艇量身發明了能夠檢測出微小加速度數值的加速度計。

加速度計的發明，讓日本潛艇能夠在水中持續取得極為精确的位置數據。這也是上世紀七、八十年代，很多國家認為日本水下部隊是一股不可忽視的力量的原因。

不過在絕對力量面前，一切技巧都是浮雲。美國人雖然沒有設計出加速度計，但人家制造出了GPS衛星導航。至此以後，什麼公式計算都隻是紙面上的東西，都輸給了更為精确的衛星指引。

三、潛艇為何要亮紅燈

在一些描寫潛艇生活的影視作品中，我們會發現有時候潛艇内部是暗紅色的，讓人感覺非常陰暗不爽，這是為什麼呢？那是因為此時代表着外邊天黑了，屬于夜晚。有人就笑了：潛艇在水下行進，外邊是白天還是黑夜有這麼重要嗎？

當然重要！當潛艇處于潛望鏡可觀察範圍時，除了艇長，還會有專人負責持續觀測四周情況。但一個人如果長時間觀察，肯定會因疲倦導緻注意力渙散，因此需要輪換。

在夜晚，尤其是水面上沒有月光的漆黑夜晚，如果使用潛望鏡進行觀測，就會讓人的眼睛産生生理上的暗反應問題。也就是說，如果潛艇内部是正常光亮，但外界是漆黑一片，受到光線的刺激，人的瞳孔會極速收縮以保護眼睛。即使隔段時間再通過潛望鏡進行觀察，瞳孔也不會快速放大，而是要慢慢習慣暗處光線後才能再逐漸放大瞳孔。

那麼無論是誰，在夜間觀察外部環境時，會因為眼睛無法看清東西而造成極大困擾。尤其是争分奪秒的戰場上，稍有不慎就是幾百條人命的代價。所以潛艇随着外界黑暗将内部的燈光同步調暗，好讓眼睛預先适應環境。這也正是潛艇内部昏暗的原因。

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