直升机多普勒导航雷达原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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藏和发 著

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• 多普勒导航
• 雷达
• 导航技术
• 航空电子设备
• 信号处理
• 电磁波传播
• 精密测量
• 惯性导航
• 雷达原理

店铺： 世纪摆渡人专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512407787

商品编码：29470514343

包装：平装

出版时间：2012-06-01

基本信息

书名：直升机多普勒导航雷达原理

定价：27.00元

作者：藏和发

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2012-06-01

ISBN：9787512407787

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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《直升机多普勒导航雷达原理》系统地介绍了直升机多普勒导航雷达的基础知识和多普勒雷达设备电路原理。全书分为9章，章介绍直升机多普勒导航雷达的基础知识，第2章到第9章以某型多普勒导航雷达为例较系统地介绍各部分电路的原理及电路实现。在表达上力求深入浅出，简明扼要，通俗易懂和图文并茂。《直升机多普勒导航雷达原理》可供从事研制、生产和使用直升机多普勒导航雷达设备的工程技术人员及飞行人员参考。也可作为职业类院校相近专业课程的教学参考书。全书由裴承山、臧和发统稿。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《飞行器的导航系统：从经典到前沿》 本书并非一本关于直升机多普勒导航雷达的专门著作，而是旨在提供一个更广阔的视角，深入探讨各类飞行器导航系统的发展历程、核心原理、关键技术及其在现代航空航天领域中的应用。我们将从导航的根本需求出发，逐步剖析影响飞行器精确、安全、高效飞行的各种技术手段，并展望其未来的发展趋势。 第一章：导航的基石——定位与测量 在讨论任何导航系统之前，我们首先需要理解“我在哪里”这个基本问题。本章将深入剖析实现精确定位的几种核心方法。 大地测量学基础与参考系： 介绍地球的形状（椭球体模型）、重力场以及各种大地测量基准（如WGS84）。理解不同的地理坐标系（大地坐标系、地心地固坐标系）对于后续的导航计算至关重要。我们将详细阐述这些坐标系之间的转换原理，以及它们如何成为全球定位系统的基础。 惯性测量单元（IMU）原理： IMU是现代导航系统中不可或缺的核心部件，它通过测量加速度和角速度来推算飞行器的位置、姿态和速度。本章将详细介绍陀螺仪（光学陀螺、MEMS陀螺）和加速度计（压电式、电容式）的工作原理，分析其误差来源（零偏、尺度因子误差、噪声等）以及如何通过滤波算法（如卡尔曼滤波）来抑制这些误差，实现高精度惯性导航。 距离测量技术： 探讨实现定位所需的距离测量技术，包括： 雷达测距原理： 介绍电磁波的传播特性，脉冲雷达的测距原理（发射脉冲，接收回波，计算时间差），连续波雷达的测距原理（多普勒频移）。详细分析影响测距精度的因素，如信号带宽、信噪比、目标特性等。 光学测距： 激光测距的基本原理，时间飞行（TOF）和相位差法。 声纳测距： 在水下导航中的应用，声波传播特性。 角度测量技术： 探讨精确测定目标或自身方向角的技术，包括： 测角雷达原理： 相控阵雷达、机械扫描雷达的波束形成和扫描机制，如何通过接收信号的相位差或幅度差来确定目标角度。 光学测角： 望远镜、光学跟踪器等。 磁罗盘原理： 地磁场的基本特性，磁罗盘的工作原理及其在低速、低动态场景下的应用。 第二章：自主导航系统——独立于外部信号的智慧 自主导航系统是指不依赖于外部无线电信号（如GPS）而能够独立提供导航信息的系统。 惯性导航系统（INS）详解： 将第一章的IMU原理进行整合，深入探讨INS的工作流程。介绍其误差累积的特性（随时间漂移），以及如何通过周期性的校准来维持精度。讨论不同等级的INS（如民用级、军用级、航天级）在硬件和算法上的差异。 地形匹配导航（TERCOM）与地形测绘导航（DTM）： 介绍TERCOM如何利用飞行器携带的雷达或激光测高仪测量地表高度，并与预先存储的地形数据库进行匹配，从而确定自身位置。DTM则在此基础上进行更精细的地形特征提取与匹配，提高定位精度。详细分析地形特征提取算法（如边缘检测、地貌聚类）和匹配算法（如图像识别中的模板匹配、特征点匹配）。 星敏感器与天文导航： 介绍星敏感器如何识别星图，通过已知恒星的位置信息来推算飞行器的姿态。讨论天文导航的原理，以及其在航天器和长期飞行任务中的重要性。 视觉里程计（Visual Odometry, VO）： 探讨利用相机捕捉的连续图像序列来估计飞行器的运动。详细介绍VO的几种主流方法，如基于特征点的VO（SIFT、ORB特征）、基于直接法的VO（像素强度直接匹配）。讨论VO在感知障碍物、构建环境地图方面的潜力。 点云匹配导航： 介绍利用激光雷达（LiDAR）扫描获取的点云数据，通过点云配准算法（如ICP算法）来匹配预先构建的点云地图，实现精确定位。 第三章：无源与低功失真导航技术——“看不见”的指引 本章将关注那些不主动发射信号，或者发射信号特征不易被探测和干扰的导航技术。 多普勒导航原理（非直升机视角）： 抛开对特定型号雷达的关注，本章将聚焦于多普勒效应在导航中的普适性。介绍多普勒频移的产生机理，以及如何利用多普勒频移来测量相对速度。探讨多普勒测量在地面导航（如多普勒测速仪）、空中导航（如多普勒导航雷达测量对地速度）中的基本应用。分析多普勒导航的优势（如速度测量精度高）和局限性（如对参考点或地形的依赖）。 信标导航系统： 介绍各种信标系统的工作原理，如： VOR（甚高频全向信标）： 基于角度信息的导航，介绍其方位角和距离信息是如何产生的。 DME（测距设备）： 与VOR配合，提供距离信息。 TACAN（战术空中导航系统）： 军事用途，集方位和距离测量于一体。 无线电导航（除GPS）： 介绍Loran-C（低频链式远程导航系统）等传统无线电导航系统的原理，其如何利用长波和多站同步信号进行定位。分析其在GPS受限环境下的补充作用。 基于环境特征的无源定位： 探讨利用环境中已有的、非导航目的的无线电信号（如电视广播信号、手机基站信号）进行定位的可能性。介绍信号到达时间差（TDOA）、到达角度（AOA）等技术。 第四章：全球卫星导航系统（GNSS）——现代飞行的命脉 GNSS已成为现代飞行器导航的核心，本章将对其进行全面深入的介绍。 GNSS系统概览： 介绍全球四大GNSS系统（GPS、GLONASS、Galileo、北斗）的历史、组成、卫星星座设计和信号结构。 GNSS定位原理： 详细阐述伪距测量、载波相位测量原理。分析GNSS定位的误差源，包括卫星轨道误差、卫星钟差、大气延迟（电离层和对流层）、多路径效应、接收机噪声等。 差分GNSS（DGNSS）技术： 介绍DGPS（差分GPS）、RTK（实时动态差分）等技术，如何通过基准站的差分修正信息来提高定位精度，达到厘米级乃至毫米级。 GNSS的集成应用： 讨论GNSS如何与INS、IMU等其他导航传感器进行融合（如INS/GNSS组合导航），以克服GNSS信号中断、遮挡等问题，并实现高精度、高可靠性的导航。 GNSS的抗干扰与抗欺骗技术： 分析常见的GNSS干扰（连续波干扰、脉冲干扰）和欺骗（伪造卫星信号）手段，介绍相应的抗干扰（如自适应波束形成、信号检测与抑制）和抗欺骗（如多星座融合、信号特征分析）技术。 第五章：先进导航技术与未来展望 随着科技的不断发展，导航技术也在不断革新，本章将探讨一些前沿技术和未来的发展方向。 基于深度学习的导航： 介绍深度学习在视觉导航、传感器融合、环境感知中的应用，例如利用卷积神经网络（CNN）进行场景识别、物体检测，利用循环神经网络（RNN）进行轨迹预测。 量子导航： 探讨利用量子传感器（如原子干涉仪、量子磁力计）实现超高精度、抗干扰的自主导航的可能性。 融合感知与导航： 讨论将环境感知（如目标识别、语义分割）与导航任务相结合，使飞行器能够更智能地理解周围环境，做出更优的导航决策。 高精度地图与导航： 介绍高精度地图（HD Map）在辅助自动驾驶和无人机导航中的关键作用，以及如何利用传感器数据动态更新地图。 低空、城市峡谷环境下的导航挑战： 分析在复杂城市环境中，GNSS信号衰减、多径效应严重等问题，以及如何利用多传感器融合、SLAM（同步定位与地图构建）等技术来克服这些挑战。 自主空管系统（ATM）与导航： 探讨未来的空管系统如何利用更先进的导航技术，实现更密集、更高效的空域管理。 结论： 《飞行器的导航系统：从经典到前沿》提供了一个多维度、系统性的导航技术概览。它不仅会深入剖析现有主流导航技术的原理和应用，更会引领读者展望未来导航技术的发展方向，理解不同技术之间的联系与互补，从而为理解和研究飞行器导航的广阔领域打下坚实的基础。本书适合航空航天工程师、导航系统研究人员、对飞行器导航技术感兴趣的专业人士和学生阅读。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《直升机多普勒导航雷达原理》这本书的结构非常精巧，它以一种非传统的方式呈现了航空导航的演进历程。我原本以为会直接看到大量的雷达波束、频率计算之类的专业内容，但令我惊喜的是，书的前半部分花了大篇幅去探讨“环境”对导航的影响。作者详细描绘了山区峡谷中的信号衰减、海上浓雾中的能见度限制、以及城市高楼间的雷达反射等真实情况，这些生动的场景描述，让我立刻意识到，导航技术并非独立存在，而是必须与飞行环境紧密耦合。书中还涉及了一些关于气象学对雷达信号传播影响的初步介绍，这对于我理解雷达的实际工作条件非常有帮助。我尤其欣赏作者将这些看似枯燥的环境因素，通过一些具有戏剧性的飞行案例来呈现，让读者在阅读过程中，能够感受到科技进步的必要性，以及对更可靠导航系统的渴望。这种“由果溯因”的逻辑，比直接灌输原理更能触动人心。

评分☆☆☆☆☆

阅读《直升机多普勒导航雷达原理》的过程中，我发现作者非常擅长通过“对比”来展现技术的价值。书中并没有直接给出多普勒雷达的技术参数，而是花了很多篇幅去介绍和分析过去那些曾经辉煌但如今已被淘汰的导航技术。比如，书中对无线电定位系统的介绍，详细阐述了其工作原理、优点以及最大的弊端——依赖地面信标，以及在远距离或山区地形下的精度问题。接着，又介绍了惯性导航系统，其独立自主的特点确实令人称道，但书中也坦诚地指出了其随时间累积误差的缺陷。通过对这些技术的详细分析和比较，作者巧妙地为引入多普勒雷达技术营造了铺垫，让我明白，正是由于前代技术的不足，才催生了对更强大、更精准导航系统的需求。这种“前鉴”式的叙述方式，让我对多普勒雷达技术的出现及其优势有了更深刻的理解，也让我对书中后续可能提到的具体雷达原理产生了浓厚的兴趣，尽管本书并未深入展开。

评分☆☆☆☆☆

这本《直升机多普勒导航雷达原理》读起来真是让人脑洞大开！我一直对飞行器如何能在复杂的天气和地形中精准定位感到好奇，这本书就像是为我揭开了神秘的面纱。它没有直接告诉我“多普勒雷达是如何工作的”，而是从更宏观的航空导航历史讲起，让我理解了为什么传统导航方式存在局限，以及为什么需要更先进的技术。书中对早期导航系统（比如无线电导航台、惯性导航系统）的介绍非常生动，让我仿佛置身于那个探索与革新的时代。特别是关于这些系统在不同应用场景下的优缺点分析，以及它们如何为后来雷达技术的发展铺平道路，这一点我特别喜欢。作者并没有一股脑地灌输专业知识，而是循序渐进，用丰富的案例和引人入胜的叙述方式，让我主动去思考和探索。读到后面，我开始期待书中关于多普勒雷达的更深层内容，但这本书似乎把重点放在了“为什么我们需要它”和“它是在什么样的背景下诞生的”这两个方面，这让我对雷达技术的出现有了更深刻的理解，也激发了我进一步学习的动力。感觉这本书更像是一堂生动的航空史和导航技术发展史的启蒙课，非常值得推荐给对飞行原理和导航技术感兴趣的初学者。

评分☆☆☆☆☆

《直升机多普勒导航雷达原理》这本书给我最大的启发在于，它让我跳出了“技术是什么”的思维定式，转而思考“技术为什么存在”。书中没有急于介绍多普勒雷达的各项技术指标，而是深入分析了人类在航空探索过程中，为了克服地理限制、提高飞行效率、保障生命安全所付出的不懈努力。我读到关于早期飞行员如何在没有现代导航设备的时代，依靠星辰、地标以及简单的罗盘来规划航线，这些章节充满了传奇色彩。接着，书又逐步引入了无线电导航、惯性导航等技术的发展，并分析了它们各自的局限性。这种层层递进的叙述，让我逐渐理解了为什么我们需要更先进、更智能的导航技术。特别是当书中提到一些早期导航系统在复杂地形下出现的误差，以及由此可能带来的风险时，我才真正体会到，每一次技术的革新，都凝聚着无数的智慧和经验教训。这本书让我对“技术革新”有了更深刻的认识，它不仅仅是科学的进步，更是人类探索未知、挑战极限的驱动力。

评分☆☆☆☆☆

读完《直升机多普勒导航雷达原理》这本书，我最大的感受是，它提供了一个非常独特且引人入胜的视角来理解飞行器安全飞行的基石。作者没有像许多技术书籍那样直接切入复杂的公式和图表，而是巧妙地将读者带入到一个充满挑战的航空场景中。书中反复强调了“安全”与“精确”在直升机导航中的极端重要性，以及在恶劣天气、复杂地形甚至GPS信号干扰等极端条件下，传统导航手段所面临的严峻考验。这种对“问题”的深入剖析，让我对直升机驾驶员面临的压力和对导航技术的依赖有了更直观的认识。书中的一些章节，描绘了直升机在搜救、医疗转运、地形勘测等特殊任务中的应用，这些场景的描述，让我深刻体会到导航技术不仅仅是理论，更是关乎生命安全和任务成败的关键。这种从应用场景出发，引出技术需求的叙述方式，非常有说服力，也让我对接下来的雷达原理部分充满了期待，即便书中对此并未详细展开，但这种铺垫已经足够吸引我。