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潛艇最大的優勢在於其隱蔽性，因此，在巡航或戰時需要長期在水下航行/潛伏，如何在水下準確定位和通訊，是潛艇應用中的關鍵因素。對於
現代潛艇，其水下導航方式主要是聲納/海圖、陀螺儀以及慣性導航等方式：
水下航行中的英國“機敏級”核潛艇 1）聲納/海圖：潛艇自身主要的探測手段是聲納，也就是利用聲波反射（類似蝙蝠）對周圍環境及自身位置進行定位。海圖是各國潛艇使用時最為重要的資料，一個國家海圖的水平直接關乎到該國潛艇的使用範圍和效能，各主要大國的各種海洋科考行動最主要的目的之一就是繪製世界主要海域的海圖。通過聲納周圍環境的定位、結合海圖上標示的信息，就可以對潛艇位置進行定位。當然，如果使用主動聲納，也存在暴露自身位置的風險。通過聲納繪製的三維海底地形圖
2）陀螺儀：陀螺儀的特性就是能夠提供固定的參考對象，有了陀螺儀就可以判斷何時偏離了航向、偏離了多少等等。現代的陀螺儀已經發展到好幾代了，最新的是激光陀螺儀和光纖陀螺儀，沒有了傳統陀螺儀中轉子存在，精確性大大提高。通過記錄下來的航行信息、結合陀螺儀提供的航向指引，就可以計算出潛艇所在位置。
陀螺儀的典型結構
激光陀螺儀的結構
3）慣性導航：陀螺儀和加速度計配合使用，就是傳說中的慣性導航，是目前潛艇最最主要的導航方式。陀螺儀提供航向指引判斷、加速度計提供潛艇航行特徵信息，通過相關計算就可以判斷潛艇的位置。慣性導航不需要浮出水面、也沒有信號輻射，是目前最隱秘、最有效的潛艇導航方式。
水對電磁波的影響非常大，因此，潛艇在水下極少會用電磁波定位/通訊（潛深較淺是可以用長波通訊），但水對聲波的影響較小，而且聲波在水中的傳播速度比在空氣中的傳播速度更快，聲納就是潛艇在水下觀測時的“雷達”。
2005年撞山的美國“洛杉磯級”攻擊核潛艇（據說是海圖標示不準確造成），被包住的部分就是核心裝備“聲納”！
威吶解析
千百年來，航行在大海之上的船隻，通過各種手段完成導航，駛向大洋彼岸，從觀星到指南正，從磁羅經，陀螺羅經到無線電導航系統和衛星導航系統，船隻導航已經發展的比較完善，各種手段可以基本保證船隻在海洋上的定位和航行。
潛艇雖然可以使用和水面艦艇一樣的導航方式，但是大部分時間在水下航行的潛艇，擁有更特殊的導航手段。
因為很多時候，不能隨意的浮出水面，水面艦艇慣常使用的一些定位導航手段對於潛艇並不適用，或者運用起來比較複雜。包括天文導航系統，無線電導航系統，雷達導航系統在內的常規手段，都會或多或少的要求潛艇上浮至接近水面的位置，有些時候還需要潛艇浮出水面來進行某些操作，這在實戰中，都會大大加強潛艇暴露的危險，雖然現代潛艇可以通過使用通訊浮標，升起潛望鏡天線等手段儘量避免上浮，但是，這些導航手段都不適合需要藉助隱蔽性取勝的潛艇。
當今潛艇最主要的導航手段還是慣性導航，通過使用加速計和陀螺儀來測量物體的加速度和角速度，並用計算機來連續計算本身的位置，姿態和速度。慣性導航不需要外部參考系，是最適合潛艇的導航系統。不過，慣性導航系統有一個無法規避的弱點，系統的各種誤差會隨時間的累積逐漸加大，其誤差大體上與時間成正比，因此需要不斷通過其他手段進行修正。
另一個潛艇應用的比較多的導航方式是水聲導航，其原理類似陸上的雷達導航，只不過，在水中，聲波的衰減比電磁波小，使水聲導航在海上實現艦艇操縱和導航定位時，有著更加重要的意義。配合詳細的水文調查和海圖，現代的水聲導航系統已經可以部分取代慣性導航手段，尤其對於遠航的潛艇和航行經過極地的戰略核潛艇非常重要。
再看水對於電磁波的影響，當然，影響非常大，電磁波在水中的衰減非常大，電磁波在海水中的傳播距離有限，簡單來講，波長越短，衰減越大，水的電導率越高，衰減越大，使得潛艇在水中實現自由通信還比較困難。只有超長波電磁信號才能穿透水深100~200米，也是目前水聲通訊最常用的波長，相關的硬件設施昂貴巨大且複雜，只有真正的大國才擁有這樣的設施。 （NZ）
聯合防務
說起潛艇大夥兒第一反應就是來無影去無蹤，殺人於無形間的一種武器。此種武器看似很強大，然而由於其需要長期潛伏在水中也給自己帶來了很大的麻煩，自身的給養是一方面，更要命的是無法及時通信，因此很多時候需要自己隨機應變。
由於電波在水裡面的衰減速度特別快，這一點我們從將光線直射如水中的現象就可以知道。因此很顯然電磁波不是一種理想的通信方法，長波信號經管水中的相對衰減較小但是其帶寬特別小，因此只能接收很短的報文。這個情況也給潛艇帶來了一個問題，在水下無法接受到外界發來的信息因此就不能像船那樣使用衛星導航了，同時還無法利用觀星等古老的方法導航。於是乎只能利用慣性導航了。
海底的環境複雜，而潛艇為了保持隱蔽性大部分情況下又不會打開主動神吶進行探測，在這種情況下潛艇和一個盲人沒什麼區別，為此潛艇就不得不採用類似盲人記憶的方法進行導航了。在出航前潛艇指揮官和導航員會制定嚴密的航行方案，這些方案是根據最新的勘探情況繪畫出了海圖來制定的。因此從這點上來看，海洋情報收集也是非常的重要，這也是為什麼美國經常派遣間諜船進行探測了。
綜上所述，由於電磁波在水裡面衰減的很嚴重因此無法使用衛星導航，同時在水裡面不知道外面的情況，古老的觀星術也無法使用，因此就不得不使用慣性導航，外加海圖和經驗了。
