導航技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍小平 著

圖書標籤:

• 導航技術
• 慣性導航
• 衛星導航
• GNSS
• 定位
• 傳感器
• 算法
• 誤差分析
• 係統集成
• 自動控製

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118102383

商品編碼：29732816118

包裝：平裝

齣版時間：2015-07-01

基本信息

書名：導航技術基礎

定價：45.00元

作者：鬍

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-07-01

ISBN：9787118102383

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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導航技術在為現代戰爭提供核心支撐的同時，也越來越多地為民用領域的需求服務。近年來，對導航原理的研究取得瞭長足的進步，相應地，可以運用導航手段也越來越豐富。
　　鬍主編的《導航技術基礎(導航技術係列教材)》的內容，涵蓋瞭慣性導航、無綫電導航、衛星導航、特徵匹配導航、以及天文導航等方麵的基本原理和典型應用，並對導航所用到的時間係統、空間坐標等數學基礎也進行瞭較為細緻的介紹。此外，還以車載“慣性／衛星”組閤導航實驗為案例，分析瞭組閤導航係統的基本設計流程。本書側重基礎、內容精煉，可以作為高等院校相關專業本科生的教材，也可供導航領域的研究、設計人員作為參考用書。

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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《時空織錦：從古至今的定位脈絡》 引言： 人類對“我在哪裏？”的追問，伴隨著文明的每一次躍進，也塑造瞭我們感知世界、連接彼此的根本方式。從仰望星辰以辨方嚮，到腳踏實地丈量土地，再到如今信息洪流中精準觸達的便捷，導航技術的演進史，就是一部濃縮的人類探索、認知和創造的曆史。本書《時空織錦：從古至今的定位脈絡》旨在帶領讀者穿越曆史的長河，探尋那些驅動我們不斷突破空間局限、定義自身坐標的智慧與技藝，勾勒齣一幅宏大而細膩的定位文明畫捲。我們並非聚焦於某個特定技術領域的深邃理論，而是側重於理解定位概念的誕生、發展及其對人類社會産生的深遠影響。 第一篇：星辰為引，大地為證——早期定位的樸素智慧 在科技尚未昌明的年代，先民們依靠對自然的敏銳觀察，發展齣瞭令人驚嘆的定位能力。 天象導航的奧秘： 太陽與月亮的節律： 它們東升西落的規律，是早期人類判斷方嚮和大緻時間的基石。從簡單的“日齣東方，日落西方”到對太陽軌跡在一年中變化的細緻觀測，古人積纍瞭關於日照規律的豐富知識，為農耕、遷徙提供瞭重要依據。本書將深入探討不同文化中，太陽崇拜與太陽曆法如何與導航需求緊密結閤。 星辰的永恒指引： 北極星（或各地夜空中的固定星辰）作為指引方嚮的“永恒燈塔”，在航海和陸地探索中扮演瞭至關重要的角色。書中將詳述古代航海傢如何通過識彆關鍵星座（如大熊座、小熊座、獵戶座等）來辨彆方嚮，並在沒有地圖的時代，依靠經驗和口傳心授來繪製“星圖”式的航海路綫。我們將考察古希臘、古羅馬、中國古代以及波利尼西亞等文明在星辰導航上的獨特貢獻。 月相與潮汐的韻律： 月亮的周期性變化不僅影響著晝夜，也與潮汐緊密相關，尤其對於沿海居住的民族，對月相的理解是把握捕撈、航行時機的關鍵。本書將分析不同文明如何將月相與曆法、節慶以及海上活動聯係起來，展現定位智慧的實用性。 陸地測量的藝術： 地標與參照物： 山脈、河流、獨特的岩石、古老的樹木……這些自然或人工的地標，構成瞭早期人們賴以定位的“視覺地圖”。本書將探討古代旅行者如何通過記憶和描述這些地標來規劃和執行行程。 簡易測量工具的應用： 日晷與漏刻： 它們不僅是計時工具，通過觀察影子的長度和位置，也能提供方嚮信息。我們將追溯日晷在不同文明中的演變，以及其在確定方位上的作用。 繩結與步測： 用繩子打結或通過穩定的步伐來估算距離，是古人進行土地丈量和繪製簡易地圖的基礎。書中將介紹一些古老的土地測量技術，例如古埃及利用尼羅河泛濫後的丈量，以及中國古代的“步校”、“弓尺”等概念。 水準儀與羅盤的雛形： 早期簡單的水平測量裝置，以及對磁石特性的初步認識，都為後續更精確的測量奠定瞭基礎。雖然這些工具的齣現時間跨度較大，但它們都標誌著人類從依賴直觀感知嚮運用簡單物理原理進行定位的轉變。 第二篇：尺規丈量，圖繪天地——地圖學的誕生與發展 隨著社會交往和經濟活動的擴展，人類需要更係統、更精確地記錄和呈現地理信息。地圖學應運而生，成為連接現實空間與認知空間的重要橋梁。 早期地圖的萌芽： 史前岩畫與洞穴壁畫： 一些古老的岩畫和壁畫中，已經能夠辨識齣描繪地形、河流或居住區域的圖案，盡管其精確度和尺度是模糊的，但它們可以被視為最早的“空間記錄”。 古埃及與美索不達米亞的土地圖： 這些文明留下的泥闆和莎草紙上，已經齣現瞭反映土地邊界、灌溉係統和城市布局的圖樣。本書將分析這些早期地圖的特點，它們與行政管理和財産劃分的緊密聯係。 中國古代的疆域圖與輿圖： 從《禹貢》中的地理劃分，到秦漢時期的簡易地圖，再到唐代《長安硃雀大街圖》等對城市細節的描繪，中國古代地圖學在地理信息記錄和繪製方麵積纍瞭豐富的經驗。我們將重點介紹《華夷圖》、《帝京景物略》等具有代錶性的早期中國地圖。 地圖投影與坐標係統的演進： 從球麵到平麵： 如何將彎麯的地球錶麵投影到平坦的紙麵上，是地圖學中的核心挑戰。本書將概述不同地圖投影方法的齣現，如托勒密的等距圓柱投影，以及其在不同曆史時期的應用和局限性。 經緯度的確立： 埃拉托斯特尼測量地球周長，以及後世學者如希帕剋（Hipparchus）和托勒密（Ptolemy）對經緯度係統的完善，是地圖學史上裏程碑式的貢獻。我們將解析經緯度網格如何為全球定位提供瞭一個通用框架。 大地測量的進步： 隨著三角測量法等精確測量技術的齣現，地圖的精度得到瞭顯著提升。本書將追溯大地測量學的發展，以及它如何為繪製更準確的區域和國傢地圖奠定基礎。 航海圖的革命： 托勒密《地理學》的影響： 這部古希臘巨著不僅是地理知識的匯集，其地圖製作的方法論對後世産生瞭深遠影響，尤其是在歐洲文藝復興時期。 波特蘭圖（Portolan Charts）的崛起： 這種中世紀末期齣現的航海圖，以其精確的海岸綫描繪和風嚮玫瑰圖，極大地促進瞭地中海和歐洲沿海的航行安全和貿易發展。本書將分析其製作特點和對商業航海的推動作用。 等深綫與等壓綫的概念： 隨著海洋測繪和氣象學的進步，地圖上開始齣現反映海洋深度和氣壓變化的等值綫，這為航海和氣象預報提供瞭更豐富的信息。 第三篇：機械與電磁的賦能——近代定位技術的突破 工業革命以來，科學技術的飛速發展，為定位技術帶來瞭前所未有的革新，從機械測量到電磁波的應用，人類的定位能力進入瞭新的紀元。 精確測量時代的工具： 光學儀器的發展： 經緯儀、六分儀、象限儀等精密光學儀器的齣現，使得角度測量和天文定位的精度大大提高。我們將探討這些儀器如何在陸地測量、航海導航和天文觀測中發揮關鍵作用。 機械式計算器的助力： 早期機械式計算器，如帕斯卡計算器和萊布尼茨計算器的齣現，為繁瑣的測量數據計算提供瞭便利，間接提升瞭定位的效率和準確性。 電磁波的黎明： 無綫電技術的萌芽： 馬可尼（Guglielmo Marconi）等人的無綫電報發明，標誌著電磁波信號的遠距離傳輸成為可能。這為後續的無綫電導航奠定瞭基礎。 早期無綫電導航係統： 無綫電信標（Radio Beacons）： 通過地麵發射定嚮或全嚮無綫電信號，飛機和船隻可以通過接收信號來判斷方嚮或位置。本書將介紹各種類型的無綫電信標係統（如LCM、NDB），以及它們在空海導航中的應用。 無綫電測嚮（Radio Direction Finding, RDF）： 利用定嚮天綫接收信號，可以確定信號源的方嚮，從而實現定位。我們將分析RDF技術在軍事和民用領域的早期應用。 洛蘭（Loran）係統： 這種基於無綫電脈衝差的遠程導航係統，在二戰期間及之後被廣泛應用於遠洋航行和航空，極大地提升瞭遠距離定位的精度和可靠性。本書將詳細介紹Loran的工作原理、發展曆程及其重要性。 慣性導航的獨立探索： 陀螺儀與加速度計的原理： 慣性導航係統（INS）不依賴外部信號，而是通過高精度陀螺儀和加速度計來測量載體的角速度和加速度，從而推算其位置、速度和姿態。我們將深入淺齣地解釋其核心技術原理。 INS在航空和軍事中的應用： 由於其獨立性，INS在潛艇、導彈、飛機等領域有著至關重要的作用。本書將迴顧INS技術的發展，以及它在現代軍事和航空航天中的關鍵地位。 第四篇：信號編織的全球網絡——衛星定位時代的到來 二十世紀下半葉以來，以美國GPS為代錶的衛星導航係統（GNSS）的齣現，徹底改變瞭人類的定位方式，將定位的精度、可用性和便利性推嚮瞭前所未有的高度。 衛星導航係統的誕生與原理： 冷戰背景下的催化： 早期衛星技術的研發，很大程度上受到軍事和戰略競爭的驅動。本書將簡要迴顧這一曆史背景。 GNSS的基本原理： 通過接收多顆衛星發射的信號，並根據信號傳播時間和衛星的精確位置信息，用戶接收機可以計算齣自身的三維坐標。我們將用通俗易懂的語言解釋“三邊測量”和“四邊測量”等核心概念。 GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等全球係統的演進： 本書將介紹不同國傢和地區開發的衛星導航係統的特點、發展曆程以及它們之間的兼容性。 精密單點定位（PPK）與實時動態定位（RTK）： 介紹基於GNSS的更高級的定位技術，它們如何通過差分技術大幅提高定位精度，滿足工程測量、大地測量等高精度需求。 衛星定位技術的廣泛應用： 交通運輸： 汽車導航、航空管製、海事定位，GNSS已成為現代交通係統的“神經網絡”。 地理信息係統（GIS）與測繪： GNSS與GIS的結閤，使得地理空間數據的采集、更新和分析更加高效和精確。 科學研究： 地球科學、大氣科學、地質學等領域，GNSS被用於監測地殼運動、測量大氣延遲、研究地球重力場等。 日常生活： 智能手機中的定位服務、共享齣行、室內外導航、運動追蹤等，GNSS已深入到我們生活的方方麵麵。 新興應用： 自動駕駛、無人機導航、精準農業、應急響應等，GNSS正在賦能更多創新領域。 未來展望與挑戰： 更高精度與可靠性： 提及未來GNSS係統在抗乾擾、抗欺騙、服務韌性方麵的改進。 融閤定位： 衛星定位與慣性導航、視覺導航、Wi-Fi定位、藍牙信標等多種技術的融閤，以應對復雜環境下的定位挑戰。 國際閤作與標準化： 推動全球GNSS服務互聯互通，製定統一標準。 結語： 《時空織錦：從古至今的定位脈絡》並非一部冰冷的科技史，而是一部關於人類探索未知、改造世界、最終實現“知曉自身位置”這一基本需求的史詩。從古人夜觀天象的敬畏，到地圖繪製師筆下的嚴謹，再到現代衛星信號編織的全球網絡，每一次技術的飛躍，都凝聚著無數先哲的智慧與不懈的努力。理解定位技術的過去，不僅是對人類智慧的緻敬，更能幫助我們更深刻地認識當下，並以更廣闊的視野去擁抱其塑造的未來。本書期待讀者在字裏行間，感受時空維度被不斷拓展的震撼，體會定位技術如何將人類文明的織錦，一針一綫，精巧地編織在這浩瀚的時空中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常吸引人，那種深邃的藍色調，配上抽象的星空綫條，立刻讓人聯想到探索與定位的神秘感。拿到手裏的時候，感覺紙張的質感相當不錯，厚實而細膩，翻閱起來非常舒適。我本來以為“導航技術基礎”這個名字聽起來會有些枯燥，但這本書的內容卻遠超我的預期。它從最基礎的幾何學原理講起，循序漸進地介紹瞭地球的形狀、坐標係的建立，這些內容處理得非常巧妙，沒有那種填鴨式的說教感，反而是通過一些生動的曆史案例來穿插講解。比如，書中對古代航海傢如何利用星象進行定位的描述，簡直像在聽一個精彩的故事，讓我一下子就被吸引住瞭。作者對於概念的闡釋極其清晰，即便是像橢球體、大地水準麵這類聽起來高深莫測的概念，也被分解成瞭易於理解的小塊。我特彆欣賞它在介紹基礎知識時所展現齣的那種對“為什麼”的深度探究，而不是停留在“是什麼”的錶麵，這對於建立紮實的理論基礎至關重要。整體來看，這本書的開篇部分，為後續深入學習打下瞭一個極其堅實且引人入勝的基石。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓人印象深刻，尤其是在對無綫電導航係統原理的闡述上，簡直是教科書級彆的嚴謹與細緻。我花瞭整整一個周末來消化其中關於Loran-C和GPS係統工作原理的那幾章。作者對於信號傳播延遲、相對論效應修正（這是一個很多人會忽略的關鍵點）的講解，做到瞭既有理論推導的嚴密性，又不失工程應用的貼近性。他沒有直接丟下一個復雜的公式就完事大吉，而是會詳細解釋公式中每一個變量的物理意義，以及在實際環境中它們是如何相互作用的。我記得有一段描述多徑效應的文字，作者用瞭一個非常形象的比喻——聲音在山榖中的迴響，立刻讓我對這個復雜的電磁波現象有瞭直觀的理解。此外，書中對接收機結構和數據處理流程的剖析也非常到位，讓我能清晰地看到從接收到最終定位解算之間的“黑箱”是如何一步步被打開的。對於任何想真正弄懂導航係統“為什麼能準確定位”的人來說，這部分內容絕對是物超所值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶設計簡直是藝術品級彆的享受。在閱讀過程中，我發現作者非常注重視覺輔助工具的運用。許多復雜的算法流程，沒有一個清晰的流程圖，光靠文字描述很容易讓人迷失方嚮。但在這本書裏，幾乎每一個關鍵的算法步驟，都配有結構清晰、層次分明的圖錶。我尤其喜歡它對三維坐標轉換矩陣的錶示方式，用不同顔色的箭頭和符號來區分鏇轉軸和投影方嚮，使得原本令人頭疼的矩陣運算在視覺上立刻變得直觀起來。更棒的是，書中的數學推導部分，字體選擇和行間距都經過精心設計，長時間閱讀也不會感到視覺疲勞。這對於一本技術性很強的書籍來說，是極其難得的。閱讀體驗的優化，極大地降低瞭學習的心理門檻，讓讀者能夠更專注於理解內容本身的邏輯，而不是被晦澀的文字和擁擠的版麵所睏擾。

評分☆☆☆☆☆

這本書在收尾部分對未來導航趨勢的探討，更是讓我對這個領域充滿瞭新的遐想。作者並沒有僅僅滿足於介紹現有的成熟技術，而是將視野投嚮瞭更前沿的方嚮，比如慣性導航係統的精度提升、天基增強係統（SBAS）的全球化部署，乃至量子導航的可能性。這種前瞻性的視野，使得這本書的價值不僅僅停留在“入門”階段，而是具備瞭“引領”的作用。最讓我感到驚喜的是，書中探討瞭導航係統在物聯網（IoT）和自動駕駛中的集成挑戰，這些都是當前産業界最熱門的話題。作者對多傳感器融閤（如視覺裏程計與GPS的結閤）的描述，既有技術上的可行性分析，也點齣瞭當前標準化的難點。讀完最後一章，我感覺自己不僅補足瞭導航技術的“過去和現在”，更對它的“未來脈絡”有瞭一個宏觀而清晰的認知，這無疑是技術書籍能給予讀者的最高贊譽瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職的工程師，工作性質要求我需要快速掌握新的定位技術。我翻閱瞭市麵上很多聲稱是“基礎”的書籍，但很多都停留在概念羅列的層麵，缺乏實操層麵的指導。然而，這本書在涉及現代導航技術時，展現齣一種罕見的務實精神。它不僅僅停留在理論層麵，還穿插瞭大量的應用實例和性能分析。比如，書中對不同精度等級定位服務的優缺點對比，以及在城市峽榖、水下等復雜環境下導航係統性能下降的原因分析，都非常貼近我們實際工作中遇到的痛點。我尤其關注瞭其中關於誤差源分析和抗乾擾策略的部分，作者將係統誤差和隨機誤差的建模方法講得十分透徹，甚至提到瞭最新的差分技術（DGNSS）的實現框架。這種將理論與實踐緊密結閤的寫法，讓我感覺這本書不是一本高高在上的學術著作，而更像是一位經驗豐富的前輩在毫無保留地傳授“看傢本領”，對於提升我的工程判斷力非常有幫助。