鱼雷定位技术的发展
鱼雷武器出现的同时，就有了定位的需求。从广义上讲，鱼雷的定位应包括武器系统导引鱼雷时对鱼雷目标的定位、对攻击目标和鱼雷相对位置的确定，鱼雷航行中自主的或借助外部的信息准确地测量和确定自身的空间位置以及操雷航行结束后对其位置的指示等。就鱼雷本身来讲，鱼雷定位技术指鱼雷自主的或借助外部的信息准确地测量和确定自身的空间位置和姿态，为精确控制和导航创造条件所采取的技术的总称。
一、概况
鱼雷兵器已经有一百多年的历史，其定位技术的发展和改进与攻击目标的发展和鱼雷兵器自身所要完成的使命紧密相连。新的作战模式不断对鱼雷总体性能提出新的要求，同时对其定位精度也提出了新的和更高的要求。要实现这些要求有赖于先进的科学技术和工业水平作为基础。随着鱼雷技术的不断发展，鱼雷定位技术也逐渐成熟起来。
早在12世纪，在我国就曾用“水老鸦”作为水下攻击的手段。这种“水老鸦”由人潜入水中，把火药包系在敌船的底部，然后使其爆炸。其后又出现过利用水流将炸药包漂至敌船处使其爆炸，从而达到破坏敌船的目的。这些可以称为最早的鱼雷及其定位的雏形，它的定位精度完全由人力或自然环境决定。
世界上第一条近代鱼雷在1868年研制成功，鱼雷只有深度控制系统，即可实现垂直面的定位。随着鱼雷射程的增加，为提高鱼雷的命中率，相应要求鱼雷能进行方向控制，即可实现水平面的定位。俄国发明家巴柯夫斯基就曾经有用陀螺仪来控制鱼雷航行方向的想法，陀螺仪理论研究的成果，使得这种想法在1896年获得实现。最初的方向仪是用弹簧启动的，后来改用压缩空气启动，提高了方向仪启动的快速性并延长了稳定工作时间，以提高水平面定位精度。直到1911年方向仪上才采用连续吹气的方法，大大改善了方向仪工作的稳定性，提高了鱼雷水平面的定位精度，并为在较大的距离之外发射鱼雷创造了条件。1908年，在方向仪上增设了转角发射装置，进一步扩大了鱼雷的使用条件与水平面的定位范围。早期鱼雷的深度控制系统采用的是水压式定深器，并获得了良好的效果。其原理至今仍为各型鱼雷深度控制系统所采用。后来，鱼雷的深度控制系统增添了摆锤装置，进一步提高了鱼雷航行深度的稳定性。这个时期，鱼雷控制已经采用了简单的自动控制技术，显然，使用具有自动控制系统的鱼雷，需要知道目标的精确位置，鱼雷对定位技术的需求开始显现。但是，这个时期的鱼雷，只适用于攻击固定目标或按预定规律运动的目标。因此自动控制系统的应用范围受到了限制。在这种情况下，促使各国开始研制自导鱼雷，水声技术和无线电技术的迅速发展，使研制工作取得了成效。第二次世界大战时，首先由德国制造出单平面被动式音响自导鱼雷。在自导鱼雷出现之前，一方面完善控制系统，另一方面不断设法提高鱼雷速度或采用齐射的方法以达到提高命中率的目的。第二次世界大战期间，鱼雷的时度达到了50千米。在当时欲进一步提高鱼雷的速度，受到了多方面的限制。齐射的方法虽然能提高命中率，但导致鱼雷消耗量的增加，这便促进了自导鱼雷研制工作的进行。
二、定位技术的发展
第二次世界大战时，由于缺乏有效的反潜武器，潜艇在作战中取得了良好的效果。战后，美、苏形成对立，前苏联便大力开发潜艇，由于单平面自导鱼雷难以完成反潜的任务，促使西方国家开始进行反潜鱼雷的研制。到20世纪50年代末，反潜用的双平面自导鱼雷先后为一些国家研制出来并装备部队。
随着各项新兴技术在武器中的不断使用和推广，要求鱼雷的作战半径越来越大。远程鱼雷打击远距离目标时，目标散布大，鱼雷散布也大，并且目标容易规避，使鱼雷发现目标的概率大为降低。由于鱼雷的自导系统是利用声场进行工作的，鱼雷本身噪声对自导系统将产生干扰，而鱼雷噪声主要来源于动力装置，不同的鱼雷速度将产生不同强度的噪声。因此，采用声自导的鱼雷限制了速度进一步地提高，一般自导鱼雷的时度为25~40千米，命中率较低。
为解决远程定位问题，各先进工业国家相继研制遥控鱼雷。使用的遥控办法是有线遥控，即发射舰艇通过导线控制鱼雷的航行方向和深度，称有线指令制导，简称线导。线导鱼雷可以补偿非线导鱼雷航速低和自导作用距离小这一缺点，这种鱼雷还具有较好的抗干扰能力。
线导鱼雷发展很快，20世纪70年代以来各国研制的重型鱼雷中，绝大多数是线导鱼雷。线导鱼雷的发展大致有以下几个阶段。
1.从单纯线导到线导加末自导
早期的线导鱼雷没有末自导系统，单靠有线制导把鱼雷引导到命中目标。但仅通过线导系统的导引达不到直接命中目标的精度要求，因此，这种早期的全程线导鱼雷很快被淘汰。后来发展的线导鱼雷都带有末自导系统，即线导引导鱼雷到目标附近，进入自导扇面（作用距离）之内，末程由自导系统导引鱼雷追踪与攻击目标。
2.从自导发现目标后导线切断到导线不切断
早期的带末自导的线导鱼雷，在用线导引导到末自导系统发现目标后，导线就被切断，变成一个单纯的自导鱼雷。在自导过程中，如果失去目标，就按一般的自导鱼雷再搜索的方式进行再搜索。改进的线导鱼雷在自导发现目标后虽改由自导导引追踪目标，但是导线并不切断，起监视作用。如果由于目标机动引起目标丢失或目标施放干扰器材，可通过载体的武器系统遥控停止自导，恢复线导。
3.从单向传输指令到双向传输指令和信息
20世纪70年代以前的线导鱼雷，导线仅传送发射舰艇给鱼雷的操纵指令。操作人员只是根据发射舰艇上的声呐测得的目标参数（位置、航向、速度）和鱼雷的位置引导鱼雷接近目标。而对于远距离目标及鱼雷，用舰艇上的声呐精度低，误差大，难以达到精确定位和导引的目的。人们想到，发射出去的带有自导系统的鱼雷本身就是一个很好的探测设备。自导系统发现目标以后，便能测得目标参数，由于鱼雷距离目标近，它的探测效果往往高于发射舰艇上的声呐。所以，后来的线导鱼雷通过导线不仅传输发射舰艇给鱼雷的操纵指令，而且从鱼雷向发射舰艇传送鱼雷自导系统测得的目标参数和鱼雷本身的航行参数。4.从没有惯导系统到有惯导系统现代线导鱼雷是用来打击远距离目标的。所以航程相对较长，如美国的MK48鱼雷，可达46千米（低速），意大利的“黑鲨”
可达50~60千米；短一些的如法国的F17P鱼雷，也有18千米。发射舰艇上的武器控制系统要准确导引鱼雷，除需确定目标的位置外，必须精确地知道鱼雷的位置和运动参数。尽管在近距离时可用发射舰艇的声呐测定鱼雷的位置，但远距离时由于鱼雷目标强度很弱，往往测不到，这时鱼雷的位置是根据航程推算的，误差很大。先进的线导鱼雷上装有惯导系统，它可利用惯性元件测量鱼雷的纵向和横向加速度，自主计算获得鱼雷的位置。在线导阶段，鱼雷将自身的位置参数连同深度传感器测得鱼雷深度发回发射舰艇，使发射载体获得相对较准确的鱼雷位置以达到较好的导引效果。与舰艇的惯导系统相比，鱼雷惯导系统要求启动快、动基座对准、体积小，常用捷联惯导系统。
现代鱼雷武器系统已经普遍采用精确制导技术，极大地提高了命中概率和精度。未来的远程鱼雷将采用综合制导方案，以实现全程制导及精确定位。在远距离上可综合光纤线导及精确惯导；中距离上可利用拖曳基阵以及尾流自导；近距离实现被动与主动声自导。意大利的“黑鲨”基本上就是采用这种综合制导方案。21世纪的今天，海洋权益的争夺，使反潜、反舰形势更加严峻。常规潜艇将以水下20～25千米时度，核潜艇将以水下30～40千米时度，水深在400～1000米处，采用“隐形”及先进的水下对抗技术进行战斗活动。航空母舰等大型水面舰艇将以25～35千米时速，并装备十分完善的干扰和截击导弹的手段，依靠其强大的对海、对空及反潜火力完成活动导弹基地和海上作战中坚力量的使命。针对这一形势，鱼雷武器的性能必须有较大幅度提高，才能适应未来发展的需要。
形式各异的鱼雷定位技术
PS全球定位系统是美国最早于1993年建成的，全球定位系统（GPS）是美国国防部管理的军民两用的无线电导航系统，由导航星座、地面控制站和用户定位接收机组成。
一、GPS全球定位系统
导航星座目前由24颗卫星组成，其中有21颗工作卫星和3颗备用卫星，在离地高度约20183千米处有6个椭圆形轨道平面，每轨道均匀分布4颗卫星，运行周期12小时。地面控制站用于测量和预报卫星轨道并对卫星上的设备工作情况进行监控，为用户接收机提供卫星相对于地面的位置数据。用户定位接收机同时接收3颗卫星的信号，利用距离三角形测量原理，计算出用户GPS接收机所在的三维空间位置；同时，利用对在测量时间内获得的距离进行时间微分，根据线性速度与多普勒频率的关系，可测量出卫星的多普勒频率，从而计算出自身的运动速度。
二、多普勒定位技术
多普勒效应是指当发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号频率发生变化。根据这一原理，人们通过检测发射波与反射接收波之间的频移，可以计算出两者之间的相对速度。在舰船上，多普勒测速获得了广泛的应用。
三、线导导线定位技术
在线导导线规定长度上制作磁化点，在线导放线管内安装磁化点检测装置，通过计数磁化点的个数，可以计算鱼雷在水中驶过的位移，经过微分，可以得到雷体的航速。线导放出的导线相对于海水静止不动，在雷内的线团与雷体航行同步，因此，线导测得的雷速是雷体相对于水的速度。在线导测速中，整个线团上磁化点的个数可以根据需要确定，当然磁化点数的增加意味着线导制造成本的增加。意大利的A184鱼雷就是采用这种方式测量雷体运动速度的（引入姿态变化就可获得位置）。当捷联惯导采用线导测速方式作为外部速度信息时，对线导所测得的雷速信息需要进行滤波处理，方可作为参考速度。
四、鱼雷雷速定位技术
通过测量鱼雷匀速航行过程中推进器转速（发动机转速）与鱼雷航速的关系，可建立雷速的简单表达式，再由雷速与雷体航向可推算鱼雷位置。
多普勒测速与由发动机转速推算雷速，得到的速度都是鱼雷相对海水的速度，受到一定的制约，如海流的影响无法消除。不同的海域、不同的航行深度等都影响着测速精度。在同样的发动机转速条件下，不同的舱段配置所得到的雷体速度也有差别。当鱼雷作机动航行时，同样的发动机转速，产生的雷体运动效果却大不相同。比较三种测速方式，相对来说，线导测速受外界其他的影响小一些，仅有海流的作用，而与航行深度、航向及鱼雷配置无关。
鱼雷线导技术
有线导系统的鱼雷称为“线导鱼雷”。线导的概念是：在鱼雷和发射艇（或舰或飞机投掷浮标）之间有一根用来传输信号的导线，经过这根导线可以双向传递信号，从鱼雷向发射艇传送雷位和鱼雷姿态参数及声自导装置捕捉到目标的信息参数。同时，发射艇根据所获得的目标运动参数、雷位参数和发射艇参数，按照一定的导引规律在发射艇武器显控台（或作战指挥显控台）中经解算，生成导引指令并由同一根导线传送到鱼雷上，用以对鱼雷进行操纵。
一、鱼雷线导的概念
经研究表明，鱼雷与发射艇之间这根导线要由两部分相互连接组成一个通信链路。即鱼雷携带的导线和发射艇携带的导线，两部分导线经过一个专用“水密连接器”相互连接而构成一个连续的通路。由于鱼雷和发射艇在水下进行航行和机动时，导线离开航行体后是置放在水中的，即导线与海水的相对运动速度基本上为零。因此，两个航行体所应携带导线的长度不同，其长度由鱼雷线导段航速、航行时间和发射艇此时的机动速度确定。线导技术用于鱼雷最早开始于第二次世界大战时期的德国，它研制了世界上第一条线导鱼雷，称为“云雀”。此后，世界上已有9个国家生产线导鱼雷并在其海军服役，据不完全统计，约有40多种型号。
线导鱼雷一般是重型鱼雷。其特点是航程大、航速高、爆炸威力强，制导为线导加末声自导，热动力的代表型号有美国的MK48系列、英国的“旗鱼”、瑞典的TP62（即TP2000）等。其中，美国MK48AD3CAP有三种时速，即55千米/38千米/28千米。55千米时航程为18000米，28千米时航程达46000米，线导段航程约为1.5万~1.8万米。它使用单芯导线，具有双向传输信息功能，是目前美国海军所有核动力弹道导弹潜艇、核动力攻击型潜艇和常规动力潜艇等必携带的鱼雷。
电动力线导鱼雷的航程和航速都低于热动力线导鱼雷，它航行噪声非常低，非常适合于潜艇携带对敌实施隐蔽攻击。具有代表性的有意大利的A184型、“黑鲨”，法国的F17P、F17-2型，以及德国的DM2A3、DM2A4型鱼雷。它们均为其国家核动力导弹潜艇、核动力攻击潜艇和常规动力潜艇的主要武器。
线导鱼雷携带者以潜艇居多，主要用于反潜或反舰。有部分水面舰艇也配备了线导鱼雷，主要用于反潜。
雷上和艇上放线机构被设计用做存储和布放线导导线的容器。由于鱼雷体积空间的严格限制，所设计的导线均为细而长的结构。由于外径较细，其轴向抗张力也较低，为此发射这种鱼雷时，发射载体需采取措施对导线进行保护，目前使用金属保护软管或带稳定器的拖曳器。
