BF:导航技术基础 胡小平 国防工业出版社 9787118102383 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡小平 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118102383

商品编码：29337781829

包装：平装

出版时间：2015-07-01

基本信息

书名:导航技术基础

定价：45.00元

售价：36.0元

作者:胡

出版社：国防工业出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787118102383

字数：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

编辑推荐

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内容提要

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导航技术在为现代战争提供核心支撑的同时，也越来越多地为民用领域的需求服务。近年来，对导航原理的研究取得了长足的进步，相应地，可以运用导航手段也越来越丰富。
　　胡主编的《导航技术基础(导航技术系列教材)》的内容，涵盖了惯性导航、无线电导航、卫星导航、特征匹配导航、以及天文导航等方面的基本原理和典型应用，并对导航所用到的时间系统、空间坐标等数学基础也进行了较为细致的介绍。此外，还以车载“惯性／卫星”组合导航实验为案例，分析了组合导航系统的基本设计流程。本书侧重基础、内容精炼，可以作为高等院校相关专业本科生的教材，也可供导航领域的研究、设计人员作为参考用书。

目录

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第1章绪论
　1．1导航的基本概念
　　1．1．1什么是导航
　　1．1．2什么是定位
　　1．1．3导航系统
　　1．1．4　自主导航与非自主导航
　　1．1．5　时间系统与坐标系
　1．2导航技术的发展
　　1．2．1　古老而常青的天文导航
　　1．2．2应用广泛的无线电导航
　　1．2．3　军事特色鲜明的惯性导航
　　1．2．4方兴未艾的卫星导航
　参考文献
第2章导航基础知识
　2．1球面三角形基本知识
　　2．1．1天球的概念
　　2．1．2球面三角形
　　2．1．3球面三角形的基本公式
　2．2地球的基本知识
　　2．2．1地球的运动
　　2．2．2地球参考椭球
　　2．2．3　地球引力与重力
　2．3时间系统与空间坐标
　　2．3．1　时间系统
　　2．3．2　常用坐标系
　……
第3章惯性导航
第4章无线电导航
第5章卫星导航
第6章特征匹配导航
第7章天文导航
第8章组合导航
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《BF:导航技术基础》—— 开启认知导航新纪元 在人类探索未知、连接世界的征途中，导航技术扮演着至关重要的角色。从古代星辰的指引到现代卫星的精准定位，导航的演进深刻地塑造了我们的生活方式、经济发展乃至地缘政治格局。本书《BF:导航技术基础》正是一部致力于系统阐述导航技术核心原理、发展脉络及其前沿应用的力作。作者胡小平教授以其深厚的学术造诣和丰富的实践经验，为读者精心构建了一幅全面而深入的导航技术知识图景。 本书并非仅仅是对现有技术的简单罗列，而是着力于剖析导航技术背后蕴含的科学精神、工程智慧与创新动力。它如同一个精密的齿轮，将复杂的导航概念、原理和方法巧妙地啮合在一起，引领读者从宏观到微观，层层深入地理解这项影响深远的科技领域。 第一部分：导航的基石——定位与参照系 本书的开篇，便聚焦于导航最根本的问题：我（或我的载体）在哪里？如何才能准确地确定自身的位置？这引出了核心的“定位”概念。作者首先从数学和几何学的角度，介绍了不同参照系的选择对定位精度的影响。从本地化的平面坐标系，到覆盖全球的经纬度系统，再到三维空间中的笛卡尔坐标系，每一个参照系的建立都基于严谨的数学模型。本书将带领读者理解不同坐标系之间的转换原理，以及在实际应用中如何根据需求选择最合适的参照系。 接着，本书深入探讨了“定位”的多种实现方式。这包括了传统的陆地导航技术，例如利用地标、地图和指南针的航海与航空经典方法。虽然这些方法在现代社会的应用场景有所减少，但它们是理解导航逻辑的起点，其背后蕴含的测量、估算和推演思想至今仍具有借鉴意义。 然而，本书的重点将更多地放在现代导航技术的核心——基于信号的定位。这其中，卫星导航系统（GNSS）占据着举足轻重的地位。作者将详细介绍GNSS的基本原理，包括卫星信号的发射、接收，以及多普勒效应、伪距测量等关键技术。读者将了解GPS、GLONASS、Galileo、北斗等主流GNSS系统的组成、工作模式以及它们在精度、可用性和覆盖范围上的差异。本书会深入剖析GNSS信号的误差来源，如大气延迟、多径效应、卫星轨道误差等，并介绍提高定位精度的常用方法，如差分GPS（DGPS）、实时动态定位（RTK）以及精密单点定位（PPP）等。 除了GNSS，本书还将探讨其他重要的定位技术。惯性导航系统（INS）是本书不可或缺的组成部分。读者将了解到，INS利用惯性传感器（如陀螺仪和加速度计）来测量载体的角速度和线加速度，并通过积分运算来推算载体的位置、速度和姿态。本书将详细阐述INS的工作原理，分析其误差累积的特性，并重点介绍INS与GNSS的融合技术。通过“量测融合”，INS可以弥补GNSS在信号遮挡区域的不足，而GNSS则可以校正INS的误差漂移，从而实现更高精度、更连续的导航。 此外，本书还会触及地面无线电导航系统，如VHF全向信标（VOR）、测距设备（DME）、仪表着陆系统（ILS）等，尽管其在航空领域的地位正在被GNSS取代，但其原理对于理解导航信号的传播和接收仍有价值。同时，对电子罗盘、磁力计、气压计等辅助定位传感器及其原理的介绍，也将帮助读者构建一个更加全面的定位技术知识体系。 第二部分：航迹的描绘——导航原理与推演 确定了“我在哪里”之后，下一个核心问题便是“我将如何到达目的地”以及“我沿途经过了哪里”。这便是导航的另一重要分支——航迹推演与导航控制。 本书将深入讲解航迹规划的基本理论。这包括了如何根据目标、环境约束和载体性能，生成最优的飞行、行驶或航行路径。读者将接触到图论中的最短路径算法（如Dijkstra算法、A算法），以及在连续空间中基于代价函数的路径优化方法。本书会分析不同应用场景下航迹规划的挑战，例如在复杂地形中的避障、在动态环境中的动态路径重规划等。 在航迹推算方面，本书将详细介绍运动学模型在导航中的应用。不同类型的载体，如汽车、飞机、船舶、无人机等，都有其独特的运动学特性。本书将推导不同载体的运动方程，并讲解如何利用这些方程结合测量数据来预测载体未来的位置和姿态。 滤波理论在航迹推演中扮演着至关重要的角色。本书将重点介绍卡尔曼滤波器（Kalman Filter）及其变种，如扩展卡尔曼滤波器（EKF）和无迹卡尔曼滤波器（UKF）。读者将深入理解卡尔曼滤波器如何结合系统的动力学模型和测量模型，对噪声进行有效的抑制，从而估计出最优的系统状态。本书还会介绍粒子滤波器（Particle Filter）等更先进的滤波方法，以应对非线性、非高斯噪声等复杂情况。 航位推算（Dead Reckoning）作为一种不依赖外部信号的自主导航技术，本书也会给予充分的讲解。它通过记录上一时刻的位置和估计的位移量来推算当前位置。本书将分析航位推算的误差来源（如传感器误差、模型不准确等）以及如何通过与其他导航信息的融合来提高其精度和鲁棒性。 第三部分：导航的智慧——融合与智能 在现代导航技术中，单一技术的局限性日益凸显，多源信息融合成为提高导航系统性能的关键。本书的第三部分将聚焦于导航技术的融合策略，以及如何赋予导航系统“智能”。 本书将详细介绍传感器融合的技术。这包括将GNSS、INS、轮速计、激光雷达（LiDAR）、摄像头等多种传感器的数据进行有机结合，以实现比单一传感器更精确、更可靠的导航。读者将学习到不同的融合框架，例如基于卡尔曼滤波的紧耦合、松耦合以及直接数据融合等。 惯性导航与卫星导航的融合将是本书重点讲解的内容。本书将深入分析在不同场景下，如GNSS信号中断（隧道、室内、城市峡谷）、GNSS信号精度下降（电离层扰动）等情况下，INS如何发挥其自主导航能力，并配合GNSS信号恢复后的校正，实现连续、高精度的定位。 视觉导航作为一项快速发展的技术，也将在本书中得到阐述。介绍如何利用摄像头捕捉的图像信息，通过特征提取、运动估计、SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）等技术来实现载体的定位和环境地图的构建。本书将分析视觉导航的优势（如成本低廉、可提供丰富的环境信息）及其面临的挑战（如光照变化、纹理缺失）。 磁导航、声纳导航、RFID导航等其他类型的导航技术，也将根据其发展和应用情况进行介绍，为读者提供更广阔的视野。 此外，本书还将探讨智能导航的概念。这包括利用机器学习和人工智能技术来优化导航策略，例如自适应路径规划、基于行为预测的导航、以及在未知环境中的自主探索等。读者将了解到如何利用AI技术来处理复杂的导航问题，提高导航系统的鲁棒性和智能化水平。 第四部分：导航的应用——拓展与未来 导航技术并非仅仅是理论上的科学，更是支撑现代社会运转的强大引擎。本书的最后一章将视角投向导航技术的广泛应用领域，以及未来的发展趋势。 在交通运输领域，本书将详细介绍导航技术在自动驾驶汽车中的核心作用。包括感知、决策、控制等环节中导航技术的应用。从车道保持、自适应巡航到完全自动驾驶，导航技术是实现这些功能的基石。同时，也会探讨导航技术在航空（飞机、无人机）、航海（船舶、潜艇）、铁路等领域的应用。 在地理信息系统（GIS）和测绘领域，导航技术是获取地理空间数据、进行地图绘制和地理信息分析不可或缺的工具。本书将介绍如何利用高精度导航设备进行精准测绘、形变监测等。 机器人技术的发展与导航技术密不可分。本书将阐述移动机器人如何在复杂环境中实现自主导航、路径规划和目标搜索。 在新兴领域，如虚拟现实（VR）/增强现实（AR）中，精准的定位和追踪技术对于提供沉浸式体验至关重要。本书将探讨导航技术如何支持这些应用。 最后，本书将展望导航技术的未来发展方向。包括高精度、高可靠性、高智能化的发展趋势。例如，融合量子导航、生物导航等颠覆性技术的可能性；低功耗、小型化的导航设备；以及网络化、协同化的导航服务。本书将引导读者思考导航技术的未来，以及它将如何继续改变我们的世界。 《BF:导航技术基础》是一本集理论深度、实践广度和前沿视野于一体的优秀著作。它不仅是导航技术专业人士的案头必备，更是所有对科技发展、地理探索和未来出行充满好奇的读者的不二之选。通过阅读本书，您将获得对导航技术最全面、最深刻的理解，并为迎接导航技术带来的无限可能做好准备。

评分☆☆☆☆☆

最近我在考虑给团队引进一批新的技术书籍，以便提升大家的专业技能，而《BF:导航技术基础》这个书名引起了我的注意。在实际项目开发中，我们经常会遇到各种导航相关的挑战，很多时候，问题的根源并非技术本身有多么高深莫测，而是基础理论的理解不够到位。我希望这本书能够提供一种系统性的学习方法，帮助团队成员巩固并深化对导航技术基础的理解。我尤其看重书中在“误差分析”和“精度提升”方面的论述。例如，如何辨识和量化不同导航误差源（如传感器噪声、模型误差、环境干扰等），以及如何通过有效的算法和策略来抑制这些误差。这本书能否提供一些实用的技巧和方法，指导我们如何在实际项目中，根据具体情况，设计和实现高精度、高可靠性的导航系统？此外，对于“时间同步”和“坐标系转换”这样看似基础却至关重要的环节，我希望书中能有清晰、准确的讲解，并配以实际操作的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，给人的第一印象就非常专业。我是一位对导航技术充满好奇心的爱好者，虽然不是专业人士，但一直被这个领域的神奇所吸引。我希望《BF:导航技术基础》能够成为我入门的敲门砖。我希望这本书的语言风格能够通俗易懂，避免过于深奥的专业术语，或者能够对这些术语进行详细的解释。我希望它能从最基本的概念讲起，比如“什么是导航？”，然后逐步深入到各种导航方式的原理，比如我们熟悉的GPS是如何工作的，还有那些我们不太了解的惯性导航，以及它们是如何结合起来工作的。我期待书中能够有生动形象的比喻和插图，帮助我理解那些抽象的理论。例如，在解释“定位误差”时，能不能用一个简单的例子来展示误差是如何产生的，以及它会带来怎样的影响。我更希望它能解答一些我心中的疑问，比如，为什么有时候GPS会不准？为什么飞机和汽车需要不同的导航方式？这本书能否让我对导航技术有一个全面而清晰的认识？

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑为我这个刚踏入导航技术领域的新手提供了一盏明灯。我一直觉得，学习一个新领域，最怕的就是概念不清、原理不明，而《BF:导航技术基础》这个名字，就让我看到了希望。我希望这本书能够像一位经验丰富的老师，循序渐进地引导我理解导航技术的方方面面。从最基础的定位原理，比如大地坐标系、地理坐标系的转换，到各种导航传感器的基本工作方式，以及它们各自的优缺点，都应该有清晰的阐述。我特别想知道，书中是如何讲解“组合导航”这个概念的，毕竟在实际应用中，单一的导航方式往往难以满足需求，而将多种技术融合，才能发挥出最大效能。这本书能否清晰地解释不同导航传感器（如GPS、IMU、磁力计等）如何协同工作，以及数据融合的常见算法（如卡尔曼滤波）的原理和应用，是我非常期待的。除此之外，如果书中还能涉及到导航技术的一些发展趋势，比如新兴的导航技术（如视觉导航、UWB导航）的初步介绍，那就更好了，这能帮助我建立更长远的视野。

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年在科研院所从事导航技术研究的学者，我一直在寻找一本能够系统梳理和总结导航技术基础理论的著作。目前市面上的相关书籍，有的过于理论化，脱离实际应用，有的则过于碎片化，缺乏整体性。《BF:导航技术基础》这个书名，让我看到了它填补这一空白的潜力。我希望这本书能够深入浅出地讲解导航系统的核心技术，包括但不限于：信号传播、误差分析、滤波算法、传感器标定等。尤其对于信号处理和数据融合方面，我希望这本书能够提供更加详尽的数学推导和理论证明，并辅以直观的图示和实例，帮助读者深刻理解其背后的机理。此外，我非常关注书中对不同导航体制的比较和分析，例如，在不同应用场景下，惯性导航、卫星导航、组合导航各自的优势和局限性，以及如何根据实际需求选择最优的导航方案。一本优秀的基础理论书籍，不仅要传授知识，更要激发思考，我希望这本书能够在我阅读后，能够引发我更深入的研究和探索。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，第一感觉就是沉甸甸的，厚实感十足。翻开目录，就看到了“GNSS”、“惯性导航”、“组合导航”这些熟悉的字眼，仿佛又把我带回到了那些为了理解基本原理而奋斗的日子。作为一名在导航领域摸爬滚打多年的工程师，深知基础理论的重要性，很多时候，技术难题的根源往往就藏在那些看似简单却被忽略的细节里。这本书的标题“BF:导航技术基础”就点明了其核心价值——为读者打下坚实的基础。我特别关注的是它对不同导航系统的原理阐述，是仅仅停留在概念层面，还是能够深入剖析其数学模型、误差来源以及补偿方法。如果是后者，那它将是极具参考价值的工具书，能够帮助我们重新审视现有技术，甚至在遇到瓶颈时，找到突破口。我更期待的是，书中是否能提供一些实际的案例分析，比如在复杂环境下（城市峡谷、地下空间等）不同导航技术的优劣对比，以及如何通过组合导航有效提升精度和鲁棒性。这类实践性内容，对于一线工程师来说，是无价之宝。另外，这本书的装帧质量和排版设计也值得一提，清晰的图表和逻辑严谨的文字，是高效阅读的基础，希望能做到这一点。