AUV利用自身所携带的各种传感器，对AUV的运动状态和环境信息进行主动或者被动的采集、融合处理，以实现导航。为满足航行的隐蔽性，AUV导航系统主要采用自主导航（不依赖外界信息源，仅靠自己导航设备产生的信息就能够实现导航定位），由于AUV内部传感器的更新速率远远大于外部传感器的更新速率，所以基于内部传感器的自主导航仍然是导航基础，但是如需满足长时间、远航程条件下的导航精度要求则需要通过其他外部导航设备提供的信息进行校正。航行器的感知系统分为内部感知系统和外部感知系统，在协同导航系统中内部感知系统主要是用于观测航行器自身参数信息，外部感知系统主要是观测邻近航行器的相关信息。

（1）内部感知传感器。

内部感知传感器可以用来测量航行器的姿态、速度以及加速度等自身运动参数。主要参数包括：时间、绝对位置、三轴角速度、三轴角度、三轴加速度、三轴速度、航行深度，航行高度等。航行器可以根据已知的开始位置坐标进行自主导航。

①惯性测量系统。

惯性测量系统以陀螺和加速度计为敏感器件，加速度计检测物体在载体坐标系中独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号。通过测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。

②速度测量系统。

多普勒声呐计程仪的主要原理是通过计算收发信号和海底之间存在相对运动所产生的多普勒效应来测量航行器相对海底的绝对速度或相对海水的相对速度。声相关计程仪的主要原理是垂直向水下发射和接收水声信号，并对回波信号进行相关处理，获得航行器相对海底的绝对速度或相对海水的相对速度。

③航向测量系统。

磁罗经利用自由支撑的磁针在地球磁场的作用下能指向磁北的特性而制成的指向仪器，精度较低，在磁极区或者磁暴区不能用于指向。陀螺罗经根据陀螺仪的定轴性和进动性，利用地球自转矢量和重力矢量，借助阻尼设备和控制设备，使陀螺主轴能自动指北的导航仪器。

④深度、高度测量系统。

深度传感器是根据海水压力与深度成正比的关系，通过传感器敏感AUV的航行深度进行测定。测高仪是利用声波传播特性和反射原理，测量AUV自身距离海底的高度。

⑤时间、绝对位置测量系统。

通过接收GPS／北斗卫星向地面发射的载频无线电测距信号，解算出AUV的所在位置以及完成精确授时。(www.daowen.com)

（2）外部感知传感器。

外部感知传感器可以使AUV能够感知外部信息，例如相对距离、相对方位等。水下载体基本上无法通过无线电进行导航定位，但是声波在频率非常低时却可以在海水中传播至几百千米，所以海洋中探测、导航、定位和通信主要是通过声波，AUV的一些外部传感器也主要是指AUV所携带的各种声呐传感器。协同导航中，AUV间也主要是通过水声通信、水声探测实现的信息交互。

①主动声呐。

有目的地主动从系统中发射某种形式的声信号，利用信号在水下传播途中的障碍物或者目标反射的回波进行探测获取目标参数。主动声呐常用来探测水下目标，测定目标的航速、航向以及相对距离、相对方位等运动要素。主动声呐可通过回波信号与发射信号间的时延可推知目标的距离，由回波波前法线方向可推知目标的方向，由回波信号与发射信号之间的频移可推知目标的径向速度，由回波的幅度、相位及变化规律可识别出目标的外形、大小、性质和运动状态。

②被动声呐。

通过接受和处理水中目标发出的辐射噪声或声呐信号，从而获取目标相关参数。被动声呐利用接收换能器基阵接收目标自身发出的噪声或者信号来探测目标。由于被动声呐本身不发射信号，所以目标将不会察觉声呐的存在及意图。

③换能器。

根据需要完成声振荡和电振荡相互转换的声电转换器，相当于水声天线，为发射和接收信号服务。

④水听器。

通过换能器将接收到的声信号转换成电信号，再输入到信号接收机中，水听器只进行信号的接收，不进行信号的发送。

⑤应答器。

置于海底或者安装在水下载体上的发射／接收器。应答器接收问答机的询问信号，并发回与接收频率不同的回答信号。它收发换能器的指向性一般是半球形或者无指向性。在未收到信号时，应答器处于安静状态，是不发回答信号的。通常每个应答器以不同的频率进行回答，从而加以区分。