推算船位法

推算船位法（acconmiodation method by calculation）是將位置已知的船位作為推算起始點，以此開始，依靠船自身的各種測量儀器與設備（如羅經、計程儀、測量海風的風向、風速以及流向、流速的儀器等），推算具有一定精度的實時船位的一種基本的海上定位方法。由於此法使用的各種儀器本身精度較低，海風、海流的影響又不易精確修正，隨航行時間（距離）的增加，誤差的積累將導致推算的船位精度迅速降低。因此在海洋大地測量中，儀將其作為測定船位時的一種輔助方法。

航位推算導航是水下航行體的導航方式之一，其他方法包括：GPS 導航、慣性導航、重力場導航、地形匹配導航和組合導航等。

船位推算導航系統是利用多普勒計程儀或相關速度計加上光纖羅經組成的導航系統。由於它可實時定位及給出載體平台當前和將來的位置，使其在水下航行體導航中佔有至關重要的地位 ^[1]  。

船位推算存在的最嚴重的問題是隨着航行時間的增大，其導航誤差也不斷增大，而且增長速率是海流、水下航行體的速度、測量傳感器精度的函數。若水下航行體週期性地浮出水面，並採用GPS對其位置修正，其導航精度將會得到很大的提高。採用這樣方法進行修正的主要缺陷是對軍用水下航行體的隱蔽性不利；而對於深海作業的水下航行體卻存在着需要額外的時間和能源的問題；當海面有冰層時，由於冰層的阻礙作用也使這種方法難以實現 ^[1]  。

對於執行水下航行體特定的任務，船位推算是一種低成本的導航方法，特別是對於低航速、加速度小的情況尤為突出 ^[2]  。

使用水下航行體裝載的攝像機拍下海底畫面，經過分析得到水下航行體的運動趨勢然後應用於推算系統。作為船位推算系統，主要的缺點是各個時刻累計的誤差導致水下航行體導航系統長期的漂移。雖然水下航行體在通過一個黑暗的地方時圖像系統不能提供足夠的信息來估計水下航行體的運動，但讓基於圖像的小型水下航行體的導航系統和聲納裝置結合，所有的傳感器使用擴展的卡爾曼濾波方式，這樣小型水下航行體也能在“黑暗”地帶進行運動估計。

由於環境噪聲影響，使用強跟蹤濾波器後航位推算誤差減小了50%，並且系統魯棒性也有了較大提高。雖然傳統的船位推算技術容易受到環境噪聲的影響，但它和某些導航技術相結合時則會表現出更優的效果，例如通過強跟蹤卡爾曼濾波器進行最優估計，GPS定位系統定期對推算導航系統進行位置重調就能夠使導航精度明顯改善。對於小型化的水下航行體系統，該方法具有優越的實用性和有效性 ^[3]  。