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张小红，李征航，乔俊军，闫利，黄劲松 等 著

图书标签:

• 导航学
• 航海
• 航空
• 地理
• 定位
• 测量
• 船舶
• 飞行
• 方向
• 制导

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307188648

版次：1

商品编码：12105539

包装：平装

丛书名： 高等学校导航工程专业规划教材

开本：16开

出版时间：2017-05-01

用纸：胶版纸

页数：330

字数：495000

内容简介

本书共11章，系统阐述了导航学的内涵、导航的基本概念、导航学的基础理论（包括坐标系统、时间系统、导航图及其投影等）、导航定位的基本数学模型、导航的基本技术方法，以及导航应用等。学生通过本课程的学习，掌握导航学的基础理论与方法，为今后进一步深入学习导航系统原理与方法打下基础。

作者简介

张小红，男，工学博士，现任武汉大学“珞珈学者”特聘教授、博士生导师、空间定位与导航工程研究所所长。兼任国际大地测量协会（IAG）非差模糊度解算及PPP-RTK 工作组主席，CPGPS 协会执行委员会委员，中国卫星导航定位协会教育与发展专业委员会主任委员，中国测绘学会大地测量专业委员会委员，《导航定位学报》、《全球定位系统》等杂志编委等。主要从事卫星导航定位技术及其应用、组合导航等方面的教学和研究工作。先后主持国家863、国家自然科学基金、武汉市晨光计划等科研项目十余项，参加国家973、创新研究群体科学基金、国家自然科学基金、国际合作等科研项目三十余项；获省部级科技进步奖5项。

目录

第1章 绪论
1.1 导航学的内涵
1.2 导航发展简史
1.3 常用的几种导航定位技术
1.4 导航技术的发展趋势

第2章 导航学基础知识
2.1 地球上的坐标和距离
2.2 地面方向
2.3 地球上的时间和日期
2.4 描述运动物体的状态参量
2.5 误差及精度
2.6 导航常用的参数量纲
2.7 航标

第3章 地球形状及其物理场
3.1 地球形状
3.2 大地水准面与地球椭球
3.3 地球重力场
3.4 地球磁场

第4章 地球椭球及其数学计算
4.1 地球椭球的几何参数及其相互关系
4.2 大地坐标系、空间直角坐标系及其相互关系
4.3 地心纬度、归化纬度及其与大地纬度间的关系
4.4 地球椭球上的曲率半径
4.5 椭球面上的弧长计算
4.6 法截线与大地线
4.7 大地主题解算
4.8 导航中大地线长度的计算方法
4.9 把地面观测值归算至椭球面

第5章 时间系统
5.1 有关时间系统的一些基本概念
5.2 恒星时与平太阳时
5.3 历书时（Ephemeris Time，ET）
5.4 原子时及原子钟
5.5 协调世界时、GNSS时和地球时
5.6 时间传递及时间比对
5.7 导航学中使用的长时间计时方法

第6章 坐标系统
6.1 地球运动与天球的基本概念
6.2 国际天球参考（坐标）系及其参考框架
6.3 地球坐标系
6.4 导航常用坐标系
6.5 导航常用坐标系之间的转换

第7章 导航地图的数学基础
7.1 地图与导航电子地图
7.2 地图投影的基本理论
7.3 导航地图常用的投影

第8章 导航定位基本原理及观测模型
8.1 距离差交会
8.2 空间距离交会
8.3 方向交会
8.4 特征匹配概述
8.5 地图匹配
8.6 地形辅助导航
8.7 地磁场匹配导航
8.8 重力匹配辅助导航
8.9 航位推算
8.10 姿态确定

第9章 航路规划
9.1 航路点、航路及航路规划
9.2 各类载体航行的特点
9.3 大洋航行
9.4 航路规划
9.5 Diikstm最短路径算法

第10章 导航系统
10.1 导航系统概述
10.2 距离差交会的导航定位系统
10.3 空间距离交会的导航定位系统
10.4 方向交会的导航定位系统
10.5 惯性导航系统
10.6 地形辅助导航系统
10.7 INS／地磁匹配组合导航系统
10.8 重力匹酉己／INS组合导航系统

第11章 导航应用
11.1 导航应用分类
11.2 海上导航应用
11.3 航空导航应用
11.4 陆地导航应用
11.5 水下导航应用
11.6 深空导航应用
参考文献

前言/序言

《星图引路》 内容简介： 《星图引路》是一部深入探讨人类探索未知、跨越界限的宏大史诗，它并非一部单纯的地理或航海教科书，而是以一种更为哲学和人文的视角，审视了人类文明在浩瀚宇宙和崎岖大地上的漫长征程。本书将带领读者穿越时空，回溯那些点亮文明火炬的伟大时刻，聚焦那些在黑暗中摸索、在迷雾中前行、在绝境中寻找出路的先行者们。 本书并非聚焦于具体的航海技术或 navigational aids 的操作指南。取而代之的是，它将目光投向了那些促使人类产生“导航”这一概念的深层动因：好奇心、对生存的渴望、对未知的恐惧与迷恋，以及对超越自身局限的永恒追求。从早期人类迁徙时对星辰轨迹的朴素观察，到古代文明中对山川河流的命名与认知，再到近代地理大发现中对遥远大陆的梦想与开拓，每一个故事都折射出人类试图理解和掌控自身所处环境的努力。 《星图引路》首先从人类意识的黎明开始，探讨了早期智人如何通过对自然现象的感知，逐步形成对空间和方向的基本认识。这包括了对太阳东升西落的规律性观察，对月相变化的理解，以及对夜空中闪烁星辰的敬畏。这些早期的“导航”并非是技术性的，而是深刻地根植于生存本能和对宇宙秩序的初步感知。《星图引路》将细致地描绘这些早期人类如何利用最原始的自然线索，在陌生的环境中寻找食物、水源，规避危险，并最终将这些知识代代相传。 随后，本书将笔触转向了古老文明的智慧。作者将深入研究古代文明，如美索不达米亚、古埃及、玛雅、中国等，在发展其农业、贸易和城市建设过程中，如何对地理环境进行系统性的认知和利用。我们将看到，那些宏伟的金字塔、精密的古代天文观测台，以及那些刻在石板上的星图，不仅仅是宗教或艺术的象征，更是那个时代人类对空间、时间和宇宙理解的深刻体现，以及其在实际生活中的应用。例如，古埃及人如何通过对尼罗河泛滥的精确预测来规划农业生产，中国古代的天文学家如何通过对星象的观测来确定节气和王朝的统治合法性。 《星图引路》将着重探讨古代航海家和探险家们所面临的挑战，以及他们如何依靠有限的工具和非凡的智慧，开辟出全新的航线。本书将不拘泥于技术细节，而是着重于他们的勇气、他们的决策过程，以及他们在面对无垠大海时的心理状态。我们将回顾那些传说中的航海民族，如腓尼基人、波利尼西亚人，他们如何在没有精密仪器的情况下，通过对洋流、风向、海鸟和星辰的细致观察，征服了辽阔的海洋，并将文明的火种传播到世界各地。《星图引路》将力求还原这些伟大的探险家们在出发前的决心，航行中的坚持，以及归航时的荣耀，展现人类不屈不挠的探索精神。 随着历史的推进，《星图引路》将探讨在中世纪和文艺复兴时期，航海技术的逐渐发展如何改变了世界的格局。但本书不会沦为技术史的罗列，而是将重点放在这些技术进步背后的人文意义：它们如何拓展了人类的视野，如何促进了不同文明之间的交流与碰撞，以及它们如何挑战了人们固有的认知和世界观。本书将详细阐述那些伟大的地理发现，但更侧重于这些发现所带来的哲学思考：人类是否孤立存在？世界究竟有多大？我们自身的渺小与伟大并存的悖论。 《星图引路》还会审视那些在陆地上艰难跋涉的探险家们，他们如何在原始丛林、冰封苔原、险峻山脉中寻找出路。无论是马可·波罗的东方之旅，还是达·伽马的印度航线，抑或是后来深入非洲内陆和美洲大陆的探险，这些故事都充满了艰辛、危险和对未知的强烈渴望。本书将捕捉这些探险者们在荒野中求生的智慧，他们在与未知文明接触时的困惑与学习，以及他们带回的宝贵信息如何重塑了当时的地理认知和文化交流。 此外，《星图引路》还将触及更广泛意义上的“导航”——在人类思想史和科学发展史上的“导航”。它将探讨哲学家们如何绘制出人类思想的地图，科学家们如何通过实验和理论探索物质世界的奥秘，艺术家们又如何通过创作引领人们的精神世界。《星图引路》认为，这种对未知领域的探索，对规律的寻找，以及对自身理解的不断深化，与物理空间上的导航有着异曲同工之妙，它们都是人类超越现有认知界限的驱动力。 本书将不会提供任何实用的导航技巧，不会教授如何使用罗盘、六分仪或GPS。取而代之的是，它旨在激发读者对人类探索精神的深刻理解和敬意，引导读者思考“方向”的意义，不仅是物理意义上的方向，更是生命方向、精神方向的探索。通过对历史长河中无数探索者故事的梳理和解读，《星图引路》希望唤醒读者内心深处的好奇心和求知欲，鼓励他们在各自的人生旅途中，勇敢地迈出探索未知的第一步，并在这个过程中，找到属于自己的独特“星图”和“引路”。 《星图引路》是一部关于人类精神的地图，一部关于永不停止的远征的叙事。它将以充满人文关怀的笔触，描绘人类在不同时代、不同地域，以各种方式探索和理解世界的过程，展现了人类文明在追寻“何处去”与“何以为”的永恒命题中，所展现出的非凡智慧、勇气与韧性。本书的目标是让读者在合上书本之后，能够对人类文明的过去有更深刻的认识，对未来的探索有更多的憧憬，并对自身在浩瀚宇宙中的位置有更广阔的思考。它是一次精神上的远航，邀请每一位读者一同启程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的质感和装帧都透露着一种精心打磨的专业性，让我对接下来的阅读充满了积极的预设。我很想知道，这本书会如何构建起一个关于“导航”的完整图景。从最基础的“知道我在哪里”，到“我想去哪里”，再到“如何高效地到达”，这其中涉及到的科学和技术是多么的丰富。我猜想，书中很可能会深入探讨人类在不同环境下的导航策略，比如在陆地上如何利用地形地貌和地标，在海上如何依靠天体和水流，以及在空中又需要哪些辅助手段。我尤其好奇，作者是如何处理那些看似抽象的导航概念的，比如“航迹推算”是如何工作的，它在没有外部参照物的情况下，如何维持定位精度？而“误差修正”机制又有哪些，如何保证导航的可靠性？我希望这本书能够超越简单的技术介绍，去探讨导航学背后蕴含的哲学思考，例如人类对空间的感知能力，以及科技如何改变我们与环境的关系。也许，书中会提及一些关于“路径规划算法”的内容，虽然听起来有些技术性，但我相信作者会用一种易于理解的方式来呈现。我渴望在这本书中，找到关于人类如何在这个复杂的世界中，找到自己的方向，并最终实现目标的那份智慧和勇气。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装和装帧都做得相当精致，触感细腻，散发着一种知识沉淀的厚重感。当我迫不及待地翻开，一个引人入胜的开篇立刻抓住了我的眼球。作者以一种极其生动的语言，描绘了人类在漫长历史中，是如何一次次挑战自然的极限，依靠智慧和工具，在茫茫宇宙和浩瀚海洋中寻找方向的。我仿佛看到了哥伦布船队在未知海域中，凭着一纸星图和手中的指南针，坚定地驶向黎明；又或是现代登山者，在险峻的山峰上，依靠GPS设备和地形图，精准地规划每一次攀登的路线。这本书是否会深入探讨那些支撑起这一切的科学原理？例如，关于地球磁场变化的奥秘，不同类型的罗盘在实际应用中的精度差异，以及各种天文导航方法的数学模型。我尤其希望能够了解，在没有现代科技的时代，古人是如何通过观察太阳、月亮和星星的运动轨迹，来判断方位的。那些关于“六分仪”、“象限仪”的描述，是否会伴随着精美的插图，让我们直观地感受到这些古老仪器的魅力？我设想着，这本书或许会包含大量案例分析，从历史上的著名航行事件，到现代科技在航空、航海、甚至太空探索中的应用，来印证导航学的重要性。我渴望在字里行间，感受到人类智慧的闪光，以及科技进步的巨大力量。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了一本关于“导航学”的书，虽然我之前对这个领域几乎一无所知，但这本书的封面设计就深深吸引了我，那种严谨又不失艺术感的排版，似乎预示着内容的深度和广度。我非常期待它能带领我进入一个充满未知但又令人着迷的世界。翻开书页，我首先被序言中作者对人类探索精神的赞美所打动，那种对未知的好奇心和征服欲，正是驱动我们不断前行的动力。我脑海中浮现出古代航海家们在大海上辨别方向、追寻新大陆的壮丽画面，也联想到如今GPS系统如何精准地指引我们穿越都市的迷宫。这本书是否会从历史的维度，梳理出导航技术的演进脉络？从古老的星象观测，到指南针的发明，再到现代卫星导航的飞跃，这其中的智慧结晶是否会被生动地展现出来？我特别好奇作者会如何解析那些看似神秘的航海术语，例如“方位角”、“测天仪”、“天文导航”等等，它们听起来就像是通往另一个世界的咒语，蕴含着古老而强大的力量。我希望这本书能像一位经验丰富的向导，将那些复杂的理论以一种我能够理解的方式呈现，让我不仅知道“是什么”，更能理解“为什么”。也许，它会从物理学的原理出发，解释磁场如何影响指南针，光线如何折射，甚至引力如何被利用。我渴望在阅读的过程中，逐渐构建起一个清晰的知识框架，让“导航学”不再是遥不可及的概念，而是触手可及的科学。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《导航学》，第一感觉就是它绝对不是那种流于表面的科普读物。书的整体风格给人一种扎实、严谨的学术气息，但我又相信作者一定有能力将深奥的知识以一种引人入胜的方式呈现。我特别好奇，这本书会如何勾勒出导航技术在人类文明发展中的重要地位。从古代的部落迁徙、商贸往来到现代的全球化进程，导航似乎一直扮演着至关重要的角色。我想知道，书中是否会探讨不同文化背景下的导航方式？比如，太平洋岛屿上的古代航海者，是如何在没有罗盘的情况下，仅凭海浪的纹理、海鸟的飞行方向，以及对星辰的熟悉程度，就能穿越广阔的海洋？或者，书中是否会涉及现代导航系统背后的复杂算法和技术？例如，GPS是如何通过多颗卫星的信号协同工作，实现厘米级的定位精度，又或者，惯性导航系统是如何在没有外部信号的情况下，依然能提供高精度的位置和姿态信息。我更期待的是，这本书能够启发我思考，导航学不仅仅是关于“在哪里”，更是关于“如何到达”。它可能触及到路径规划、最优解搜索，甚至是对不确定性的处理。我希望这本书能带我进入一个更宏大的视野，去理解导航学如何影响着我们的生活，以及它在未来科技发展中的潜力和可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，有一种探索未知、征服自然的视觉冲击力，让我对内容充满了期待。我猜测，这本书很可能会从基础的地理知识入手，比如经纬度、地球形状等，然后逐步深入到更复杂的导航原理。我特别好奇，书中是否会详细介绍各种导航工具的历史演变？从原始的木棍和影子，到精密的电子设备，每一步技术革新背后都凝聚着人类的智慧。我脑海中浮现出那些伟大的航海家，他们是如何依靠有限的工具，在浩瀚的海洋中找到方向的？是否会解读那些古代航海图上的神秘符号，以及它们所代表的航行经验？而且，我很好奇，书中是如何解释现代导航技术，比如GPS、GLONASS、北斗等卫星导航系统的运作原理的。它们是如何通过复杂的信号处理和算法，来实现精准定位的？我希望这本书能用清晰易懂的语言，解释那些专业术语，比如“多普勒效应”、“信号传播延迟”、“相对论修正”等等，让我能够理解其背后的科学逻辑。此外，我也希望能看到书中涉及一些实际的应用案例，比如如何在地质勘探、科学考察、应急救援等领域，发挥导航技术的重要作用。我渴望在这本书中，找到关于人类如何认识世界、改造世界，以及不断拓展生存空间的故事。