央视新闻客户端|“奋斗者”号今日再次万米深海“自驾游” 如何平安归来？这3点要知道正在自驾游的你穿过一个隧道时被GPS告

正在自驾游的你
穿过一个隧道时
被GPS告知信号弱

与此同时
马里亚纳海沟
刚刚下潜到水下5米的“奋斗者”号GPS信号完全丢失
而此时它的深海之旅才刚刚开始

接下来，潜航员们该如何在黑暗中知道自己的位置？又该怎样向着马里亚纳海沟的最深处，摸黑来一场万米海底“自驾游”？
想要在海底来一场说走就走的旅行，要解决三个问题。
首先我们想要知道
“奋斗者”号的GPS信号为何会丢失？

为此，我们要先知道GPS信号是什么。

GPS信号是通信卫星向地面接收器发射的电磁波信号。这些信号由多个卫星同时计算得出，目的是精确地推断出你的位置。不过，电磁波虽然在真空和空气中有极快的速度，却难以穿透路上的障碍物。

同样，阻挡了“奋斗者”号GPS信号的障碍物，正是它头顶厚厚的海水。
电磁波射入海水后，会不断被海水吸收。当到达5米深的海水时，已经所剩无几。
没有了电磁波， “奋斗者”号该如何与外界取得联系？又该找谁来给自己定位？

这就是“奋斗者”号“说话”的“嘴”——应答器， “奋斗者”号入海之后，应答器会间隔固定的时间不断放出声波信号，而科考母船的船底则装有“耳朵”——换能器。

这样，科考母船就可以及时捕捉到“奋斗者”号的信息，并根据声音传播的时间测算两者之间的距离。
知道了距离之后
怎样才能进一步获得“奋斗者”号在海底的准确位置？

你知道自己为什么有两只耳朵吗？如果你捂住一只耳朵，会发现只能通过声音大小判断声源的距离，而无法感觉出它来自哪里。人耳在工作时，会产生“双耳效应” ，通过两只耳朵接受声音的时间差和音量差，判断音源的空间坐标。

同样，从这篇国家海洋局的论文中，我们可以看到，母船底部的换能器不止一个，而是由多个换能器组成基阵，长这个样。

当基阵接受到声波时，会计算相位差Φ、波长λ和斜距R ，由此算出“奋斗者”号的空间坐标。之后，这个坐标将被发送给“奋斗者”号，结合预先导入的大地坐标和海底地图， “奋斗者”号就可以知道自己身处何方了。这就是“大海深处的GPS”——水声定位技术。

知道了自己的位置
也知道了马里亚纳海沟的最深处在哪
就只剩下最后一个问题了
“奋斗者”号如何才能“永往直前”？

破解问题的方法，是利用“惯性” 。