（1）理解复杂水下环境高精度导航虚拟仿真实验中的复杂工程问题的内涵与意义，通过提供具有良好的沉浸感、临场感、交互感的虚拟仿真实验场景，创造真实的学习体验。

（3）熟悉水下航行器的导航控制过程、抗干扰导航信息滤波、探测路径规划，掌握导航参数调节的原理与方法，具备运用数学、自然科学和工程科学基本原理，解决自动化工程领域复杂工程问题的能力。

（4）理解在多源性地磁/电磁干扰下，导航数据解算及关键参数设置的方法；可视化、动态化地模拟多种干扰下的导航数学模型及关键参数，掌握导航参数的设置方法和实施效果，具备综合应用理论知识分析实验结果，解决实际工程中控制与设计问题的实践能力。

（5）自主探究在不同干扰条件、不同航姿要求下的抗干扰滤波修正算法，航路规划及航姿控制参数设置方法和控制方案设计，观察实施效果。

针对水下航行器导航/航姿控制，采用观察法、控制变量法、比较法等实验方法，观察实验现象，分析实验数据，调整干扰因素数量与强弱以及对比实验曲线，评价导航校正与控制的性能效果，掌握水下航行器导航/航姿控制的原理和方法。

l 观察法：通过航行器模型及其核心部件的“爆炸”拆解演示以及核心知识点对话框等的展现，可观察和学习水下航行器模型的结构及其工作原理。通过设置实验室条件下的“电磁干扰及驱动控制模拟”实验，观测不同干扰源对导航系统以及驱动系统的影响，从而学习理解干扰情况下导航系统校正方法。

l 控制变量法：在“电磁干扰控制”环节，虚拟通过干扰种类和数量的调整，实现各种单一及多干扰源下航行器导航校正，对个别参数进行独立测试，试探装置行为与干扰源参数间的关系。例如，改变干扰的种类和数量，航姿的校正效果则可能是不同的。

l 对照法：对于干扰类型等因素，水下航行器导航系统对其反应存在明显差异性。例如，当磁干扰强度参数不变的情况下，如果磁干扰类型由电磁干扰变为地磁干扰，或遇鱼群撞击，或多种干扰源同时存在，可对照各种情况的响应曲线，分析和理解干扰类型对导航与航姿的影响原理。

学生交互性操作步骤，共20步