現代艦船導航係統 趙琳 9787118103496 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙琳 著

圖書標籤:

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• 9787118103496

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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118103496

商品編碼：29377075272

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名：現代艦船導航係統

定價：98.00元

作者：趙琳

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787118103496

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　趙琳、楊曉東、程建華編寫的《現代艦船導航係統》結閤外現代艦船導航*新研究進展和作者* 新的研究成果，圍繞艦船導航係統的核心知識點，係統闡述瞭國際和各種不同類型的艦船導航係統。
　　全書共分12章：**、2章敘述瞭艦船導航定位係統的發展曆史、現狀以及導航定位的基礎知識；第3章介紹瞭幾種應用較早的艦船導航係統，包括船位推算係統、地文導航係統和天文導航係統；第4章詳細闡述瞭慣性導航係統；第5章講述瞭陸基無綫電和衛星導航係統；第6章介紹瞭水聲導航係統；第7—9章分彆闡述瞭幾種先進的艦船導航手段，包括地磁導航、重力導航和氣象導航；*後，從導航信息處理和應用的角度齣發，利用第lO一12章全麵介紹瞭組閤導航、電子海圖和艦船航路規劃。
　　本書可用作測控技術與儀器專業的本科生和導航、製導與控製專業的研究生的教材，也可作為大專院校教師、工程技術人員從事船舶導航定位技術教學與科研的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代艦船導航係統》—— 深入解析，驅動未來航海科技 概述： 《現代艦船導航係統》是一部全麵深入探討艦船導航技術發展與應用的書籍。本書旨在為讀者提供一個清晰、係統的現代艦船導航知識體係，從基礎理論到前沿技術，從傳統方法到未來趨勢，無所不包。書中不僅詳細闡述瞭各種導航係統的原理、組成、性能及優缺點，更著重於分析其在現代航海實踐中的實際應用、麵臨的挑戰以及未來發展方嚮。本書內容嚴謹、邏輯清晰，力求通過詳實的案例和數據，展現現代艦船導航技術的精髓，為相關領域的科研人員、工程師、技術人員、院校師生以及對航海科技感興趣的讀者提供寶貴的參考。 第一部分：導航係統基礎理論與發展曆程 本部分奠定瞭理解現代艦船導航係統的理論基礎，並追溯瞭其曆史演進。 導航的基本概念與分類： 詳細介紹瞭導航的本質，即確定物體（艦船）在空間中的位置、速度和姿態，並計算齣其運動軌跡和未來走嚮。對導航係統按照不同的分類標準進行梳理，如按原理分類（天文導航、陸標導航、電子導航、慣性導航、衛星導航等），按應用領域分類（海洋導航、航空導航、陸地導航等），以及按功能分類（定位、定嚮、測速、測姿等）。 導航係統的精度、可靠性與完整性： 深入探討瞭衡量導航係統性能的關鍵指標。精度是指導航輸齣值與真實值之間的誤差大小，通過均方根誤差（RMSE）、絕對誤差、相對誤差等概念進行量化分析。可靠性則關注係統在規定條件下，在規定時間內無故障運行的能力，引入失效率、平均無故障時間（MTBF）等指標。完整性是現代導航係統尤為重視的特性，它要求係統能夠及時、可靠地嚮用戶發齣警告，告知其導航信息的可用性、有效性以及潛在的危險，這對於保障航行安全至關重要。 導航係統的發展簡史： 迴顧瞭艦船導航技術從古至今的演變。從早期依賴星辰、陸地地標的經驗式導航，到近代的航海鍾、六分儀的齣現，再到無綫電導航技術的興起，以及最終發展到現代衛星導航係統（GNSS）和慣性導航係統（INS）的融閤。強調瞭每一次技術革新對航海安全和效率的巨大推動作用。 大地測量學與坐標係統： 詳細介紹瞭大地測量學在艦船導航中的基礎性作用，包括地球的形狀模型（如參考橢球體）、高程基準以及各種常用的地理坐標係統（如WGS-84、CGCS2000等）及其相互轉換方法。理解這些概念是進行精確定位和導航的基礎。 第二部分：核心導航技術詳解 本部分是本書的核心，對構成現代艦船導航係統的關鍵技術進行深入剖析。 衛星導航係統（GNSS）： 原理與組成： 詳細講解瞭以GPS、GLONASS、Galileo、北鬥（BDS）為代錶的全球及區域衛星導航係統的基本原理，包括衛星的軌道、導航電文、信號傳輸、測距原理（僞碼測距、載波相位測距）。分析瞭GNSS係統的空間段（衛星星座）、地麵控製段（主控站、注入站、監測站）和用戶段（接收機）的組成與功能。 定位原理與誤差分析： 闡述瞭僞衛星測距（三維定位）和載波相位差分（PPP/RTK）等多種定位技術。深入分析瞭GNSS定位誤差的主要來源，包括衛星軌道誤差、衛星鍾誤差、電離層和對流層延遲誤差、多路徑效應、接收機噪聲以及幾何因子（DOP）等。 差分技術與高精度應用： 重點介紹瞭差分GPS（DGPS）技術，包括地麵參考站（RS）的建立與運行，以及差分信號的播發（RTCM格式）。詳細講解瞭實時動態差分（RTK）和精密單點定位（PPP）技術，分析瞭它們在提高定位精度方麵的優勢及其適用場景。 多模GNSS接收機與抗乾擾技術： 探討瞭集成多種GNSS係統信號的接收機的重要性，分析瞭如何通過融閤不同係統的優勢來提高可用性和魯棒性。同時，詳細介紹瞭GNSS信號易受乾擾和欺騙的特點，並對各種抗乾擾（Anti-Jamming, AJ）和抗欺騙（Anti-Spoofing, AS）技術進行瞭闡述，如信號濾波、空域濾波、自適應波束形成等。 慣性導航係統（INS）： 基本原理： 講解瞭慣性導航基於牛頓運動定律，利用慣性傳感器（陀螺儀和加速度計）來測量載體的加速度和角速度，通過積分運算來推算載體的速度、位置和姿態。 傳感器類型與性能： 詳細介紹瞭不同類型的陀螺儀（如機械陀螺、光縴陀螺、激光陀螺）和加速度計（如壓電式、振動式、科裏奧利力加速度計）的工作原理、性能參數（如漂移、噪聲、零偏）以及它們對係統精度的影響。 導航濾波與誤差補償： 深入分析瞭INS係統精度隨時間衰減的問題，並重點講解瞭卡爾曼濾波（Kalman Filter, KF）及其各種變種（如擴展卡爾曼濾波EKF、無跡卡爾曼濾波UKF）在INS誤差校準和狀態估計中的應用。 INS的優勢與局限性： 強調瞭INS作為一種自主導航係統的優勢，即不依賴外部信號，具有高更新率和良好的短期穩定性。同時也指齣瞭其長期誤差纍積的固有缺陷。 電子海圖顯示與信息係統（ECDIS）： ECDIS的標準與功能： 詳細闡述瞭ECDIS的國際海事組織（IMO）性能標準，包括電子海圖（ENC）的顯示要求、安全監測、航綫規劃與跟蹤、信息管理等功能。 電子海圖數據格式與更新： 介紹瞭S-57、S-52等行業標準，以及電子海圖數據的來源、組織方式和更新機製。 ECDIS在航行安全中的作用： 分析瞭ECDIS如何通過實時顯示船舶位置、周圍環境信息、航行警告等，極大地提高瞭航行安全性和效率，並成為現代船舶不可或缺的導航設備。 其他輔助導航技術： 航位推算（Dead Reckoning, DR）： 介紹瞭傳統的航位推算方法，以及現代DR係統與GNSS、INS等係統的融閤，用於在GNSS信號丟失或精度不足時提供過渡性導航信息。 雷達（Radar）與電子海圖（ENC）的融閤： 講解瞭雷達探測到的目標信息如何疊加顯示在ECDIS上，形成“增強現實”的導航畫麵，幫助船員更好地理解周圍環境，識彆潛在碰撞危險。 自動識彆係統（AIS）： 介紹瞭AIS的功能，即與其他船舶、岸基設施進行信息交換，實現船舶的識彆、定位和態勢感知，是提高海上交通安全和管理水平的重要技術。 聲呐（Sonar）與測深儀（Depth Sounder）： 講解瞭這些設備在水下地形探測、避碰以及對海底進行測繪方麵的作用。 磁羅經與陀螺羅經： 作為傳統的定嚮設備，迴顧瞭它們的工作原理、精度限製以及在現代導航係統中的補充作用。 第三部分：導航係統的融閤與集成 本部分探討瞭如何將不同的導航技術有機地結閤起來，以實現更高的性能。 導航係統融閤的必要性： 強調瞭單一導航係統往往存在固有的缺點，例如GNSS易受乾擾，INS誤差會纍積。通過係統融閤，可以取長補短，提高導航係統的精度、可靠性和可用性。 傳感器融閤技術： 卡爾曼濾波在多係統融閤中的應用： 詳細講解瞭如何利用卡爾曼濾波器將GNSS、INS、DR等不同測量源的信息進行最優估計，構建高精度、高可靠性的組閤導航係統。 其他融閤算法： 簡要介紹瞭一些其他常用的融閤算法，如粒子濾波、貝葉斯估計等。 組閤導航係統的設計與實現： GNSS/INS組閤導航： 重點分析瞭這種最為常見的組閤導航方式，討論瞭其不同的組閤結構（鬆耦閤、緊耦閤、深耦閤），以及各自的優缺點和適用場景。 多模GNSS與INS的融閤： 探討瞭如何將多種GNSS係統與INS進行融閤，以應對GNSS信號不全或受損的情況。 多傳感器信息的集成： 將雷達、AIS、測深儀等信息與主導航係統進行集成，為船員提供更全麵的態勢感知。 第四部分：現代艦船導航係統的應用與挑戰 本部分將理論知識應用於實際，並探討瞭當前和未來的發展趨勢。 不同類型艦船的導航係統配置： 分析瞭商船、軍艦、漁船、科考船等不同類型艦船對導航係統的需求差異，以及相應的係統配置和優化策略。 航綫規劃與自動駕駛： 探討瞭現代導航係統如何支持復雜的航綫規劃，以及為船舶自動駕駛技術奠定基礎。 海上搜救與應急響應： 分析瞭導航係統在海上搜救行動中的關鍵作用，如精確定位遇險人員、引導搜救力量等。 麵臨的挑戰與未來發展趨勢： GNSS的脆弱性與替代方案： 深入討論瞭GNSS易受乾擾、欺騙以及在極端環境下的可靠性問題，並探討瞭慣性導航、視覺導航、星光導航、量子導航等潛在的替代或補充方案。 高精度定位與服務的需求： 隨著船舶自動化和智能化水平的提高，對厘米級乃至毫米級的定位精度需求日益增長，如靠泊、無人機協同作業等。 信息安全與網絡安全： 強調瞭導航係統作為關鍵基礎設施，其信息安全和網絡安全的重要性，以及如何防範潛在的攻擊。 大數據與人工智能在導航中的應用： 探討瞭如何利用大數據分析航行模式、預測潛在風險，以及人工智能技術在提高導航係統智能化水平方麵的潛力。 自主水下航行器（AUV）和無人水麵艇（USV）的導航： 介紹瞭這些新興平颱在水下和水麵自主作業中所麵臨的獨特導航挑戰。 可持續航行與節能導航： 探討瞭導航係統如何為優化航行速度、減少燃油消耗、降低排放做齣貢獻。 總結： 《現代艦船導航係統》不僅是一本技術手冊，更是一扇通往未來航海世界的窗口。通過對書中內容的學習和理解，讀者將能夠深刻認識到現代艦船導航係統的重要性，掌握其核心技術，並能夠洞察未來發展趨勢，從而為推動航海科技的進步貢獻力量。本書的內容深度和廣度，使其成為船舶工程、海洋科學、地理信息科學等相關專業領域師生以及廣大航海科技愛好者的理想讀物。

評分☆☆☆☆☆

我一直對技術的發展如何賦能傳統行業充滿好奇，而艦船導航無疑是一個極具代錶性的領域。我設想這本書應該會深入探討人工智能、大數據、傳感器技術等是如何被集成到現代艦船導航係統中，從而提升其精度、可靠性和智能化水平。比如，自動避碰、路徑規劃的優化、惡劣天氣下的導航決策支持等等，這些都是我非常感興趣的方麵。我希望這本書能夠提供一些案例分析，展示這些前沿技術在實際航行中的應用效果，以及它們如何幫助提高航行安全性和效率。此外，對於一些新興的導航技術，例如量子導航或者生物仿生導航，雖然可能尚處於理論或早期研發階段，但如果書中能夠有所提及，哪怕是簡要介紹其發展前景，也足以令我感到興奮，因為這代錶著對未來航海的無限可能性的探索。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的閱讀習慣來說，我偏愛那些能夠將復雜概念以相對易懂的方式呈現齣來的書籍。尤其是涉及到工程技術類的內容，如果能夠輔以清晰的圖示、精煉的解釋，而不是堆砌枯燥的專業術語，那麼它將會大大提升讀者的閱讀體驗和學習效率。我希望這本書能夠做到這一點，比如在講解一些核心的導航原理時，能夠有相應的示意圖來輔助理解，或者用一些生動的類比來闡釋抽象的技術。同時，作為一本關於“係統”的書籍，我更期待它能夠全麵地介紹現代艦船導航係統的組成部分，以及這些部分之間是如何協同工作的，而不是僅僅局限於某一個單獨的技術點。例如，它是否會涉及衛星導航、慣性導航、電子海圖顯示與信息係統（ECDIS）等多個模塊，並且詳細闡述它們各自的優勢、局限以及集成應用。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對船舶運行有著濃厚興趣的普通讀者，我希望這本書能夠提供一些具有實際操作指導意義的內容，或者至少能讓我對實際操作有一個直觀的理解。我不是專業的導航員，但瞭解一些關鍵的導航術語、設備的工作原理以及它們在實際航行中的作用，對我來說就已經很有價值瞭。我期待書中能夠解釋一些我經常在船舶新聞或者紀錄片中看到的導航術語，例如“航跡”、“艏嚮”、“測深”、“錨位”等等，並將其與具體的導航技術聯係起來。同時，如果書中能夠對一些常見的導航故障及其應對措施有所介紹，哪怕是基礎性的，也會讓我感到非常受益。總而言之，我希望這本書能夠讓我感覺，我正在一步步地接近真實的航海世界，而不是停留在理論的象牙塔裏。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷，也是希望能夠對現代艦船導航係統的發展脈絡有一個清晰的認識。技術總是在不斷進步的，我希望這本書能夠勾勒齣從傳統的羅盤、六分儀到現代的GPS、慣性導航等一係列技術演進的路徑，並在此基礎上展望未來的發展趨勢。瞭解過去，纔能更好地理解現在，並預測未來。我期待書中能夠包含一些曆史性的迴顧，以及對未來技術發展方嚮的理性分析。例如，隨著物聯網和5G技術的普及，導航係統是否會變得更加互聯互通？又或者，在極端環境下，是否有更具魯棒性的導航方案齣現？這些都是我希望從書中找到答案的問題，也這將幫助我構建一個更完整的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就散發著一種嚴謹而又不失現代感的專業氣息，深藍色為主調，配以銀色和白色的綫條勾勒齣的航綫和船隻剪影，很容易讓人聯想到廣闊的海洋和精密的技術。我一開始是被它吸引來，然後纔好奇它到底講瞭些什麼。作為一個對海洋科技一直抱有濃厚興趣的讀者，我對這類主題的書籍總是充滿期待，希望能夠從中瞭解到一些前沿的知識，或者對現有的一些認知進行更深入的拓展。這次選擇這本書，也是希望能夠在這個領域有所收獲，看看它是否能滿足我對“現代”和“導航”這兩個詞匯所蘊含的科技感和應用性的想象。我期待它能提供一些我從未接觸過的角度，或者將一些我模糊的概念變得更加清晰具體，尤其是在技術原理和實際應用方麵，是否能有令人耳目一新的解讀，這將是我評價這本書的重要維度。