無綫電導航係統 吳德偉 9787121259524 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳德偉 著

圖書標籤:

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121259524

商品編碼：29512205631

包裝：平裝

齣版時間：2015-05-01

基本信息

書名：無綫電導航係統

定價：39.00元

作者：吳德偉

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-05-01

ISBN：9787121259524

字數：364000

頁碼：213

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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無綫電導航是20世紀發展起來的導航門類，特彆是“二戰”期間至今，由於軍、民用的需求和電子技術的發展，無綫電導航成為各種導航手段中應用廣、發展快的一種，成為導航中的支柱門類。本書從係統的角度完整地介紹瞭軍、民用現代無綫電導航係統，內容包括導航的基本概念、相關知識，無綫電導航係統的任務、構成、性能和發展，用於近程航空導航的中波導航係統、超短波定嚮係統、伏爾係統、地美儀係統、塔康係統、俄製近程導航係統，用於遠程航空導航的羅蘭C導航係統、衛星導航係統和自主無綫電導航係統，用於飛機著陸引導的米波儀錶著陸係統、分米波儀錶著陸係統、微波著陸係統和雷達引導著陸係統。

目錄

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作者介紹

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吳德偉，空軍級專傢、教授、博士生導師，長期從事導航工程專業教學科研工作，曆任導航專業教員、室主任、係主任，現任軍用導航實驗教學示範中心主任、軍用導航軍隊重點實驗室主任，《儀錶與微波著陸係統》軍隊優質課程負責人，《導航原理》省級精品課程負責人；主講《導航原理》、《導航係統》和《導航裝備》等課程。兼任空軍高級專業技術資格評審委員會委員、全軍武器裝備科技奬評審委員會委員、空軍通信軍事理論研究專傢組專業組副組長、國傢自然科學基金委員會評議專傢、中國航空導航學會副主任委員、陝西省電子學會理事、陝西省雷達與導航專業委員會主任委員。先後獲軍隊級科技進步一等奬2項、二等奬3項、三等奬7項，多項成果得到推廣應用，取得重大軍事和經濟效益。獲得軍隊教學成果2項。在核心期刊和各類專業刊物及學術會議上發錶學術論文80多篇，被EI檢索15篇。

文摘

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序言

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深度解析：未來導航的基石——無綫電導航係統 在信息爆炸、技術飛速發展的時代，精確、可靠的定位與導航能力已成為現代社會不可或缺的關鍵要素。從宏觀的航空航天，到微觀的個人齣行，再到精密的工業自動化，一個無形卻至關重要的網絡——無綫電導航係統，正悄然支撐著這一切的運行。本書《無綫電導航係統》將帶領讀者深入探索這一復雜而迷人的技術領域，揭示其背後蘊含的科學原理、發展曆程、核心技術以及廣闊的應用前景。 一、 無綫電導航的起源與演進：從星辰到波段的智慧 人類對導航的探索從未停止，從仰望星空，依靠日月星辰指引方嚮，到利用地磁羅盤辨彆南北，再到如今高度依賴無綫電信號，這一演進過程本身就是一部充滿智慧與創新的曆史。本書將迴溯無綫電導航係統的早期萌芽，詳細介紹電磁波的發現及其在導航領域的初步應用。讀者將瞭解到，最初的無綫電導航係統是如何剋服地理障礙，實現遠距離通信的同時，也為精確導航奠定瞭基礎。 我們會深入剖析無綫電導航技術在不同曆史時期的發展節點。從二戰時期為軍事目的而催生的遠程導航係統，到冷戰時期為滿足戰略需求而加速的精確製導技術，再到民用航空、航海領域對安全性和效率的不斷追求，無綫電導航係統始終與人類社會的需求同頻共振。本書將重點梳理這些關鍵的技術突破，例如： 早期無綫電信標係統 (Radio Beacons): 介紹其工作原理，如何通過發射特定頻率的信號，配閤接收端的方嚮性天綫，幫助用戶確定方嚮。 遠程導航係統 (Loran): 深入解析Loran係統的工作機製，包括其鏈式站的同步發射，以及利用信號到達時間差 (Time Difference of Arrival, TDOA) 來進行定位的原理。我們將探討Loran係統的優點與局限性，以及它如何在GPS齣現之前扮演重要的角色。 航空領域的無綫電信標與儀錶著陸係統 (ILS): 重點闡述ILS如何通過水平和垂直方嚮的無綫電信號指引飛機安全著陸，以及其在保障飛行安全方麵不可替代的貢獻。 軍事導航係統的發展: 探討在軍事戰略背景下，對導航精度、抗乾擾能力提齣的更高要求，以及由此催生的更先進的導航技術。 通過這一曆史脈絡的梳理，讀者將深刻理解無綫電導航係統並非一蹴而就，而是經過無數科學傢和工程師的智慧結晶，不斷迭代演進的産物。 二、 核心原理剖析：看不見的信號，看得見的精確 無綫電導航的核心在於利用電磁波的傳播特性來確定用戶的空間位置。本書將以清晰易懂的語言，深入淺齣地解析無綫電導航係統的關鍵技術原理。我們將從電磁波的基本性質入手，講解其頻率、波長、傳播速度等與導航相關的概念。 隨後，我們將重點闡述幾種主流的無綫電導航定位技術： 距離測量 (Range Measurement): 講解如何通過測量無綫電信號從發射源到達接收端所需的時間，從而計算齣距離。這涉及到信號的發射、傳播和接收過程中的時間測量精度問題，以及如何通過多點測量來提高定位精度。 角度測量 (Angle Measurement): 介紹如何通過定嚮天綫或多天綫技術，測量信號到達的方嚮，從而確定用戶相對於導航源的方位。我們將解析迴聲定位、相位差測嚮等技術。 時間差測量 (Time Difference of Arrival, TDOA): 這是許多現代導航係統的核心原理，例如GPS。本書將詳細解釋TDOA的工作機製，即通過比較不同導航信號到達接收器的時間差，來計算用戶的位置。我們將深入探討同步發射、僞隨機噪聲碼 (PN Code) 的應用等關鍵技術，以保證信號的精確辨識和時間測量的準確性。 多普勒效應 (Doppler Effect) 的應用: 解釋多普勒效應在某些導航係統中的應用，例如通過測量接收信號頻率的變化來推斷用戶相對於導航源的相對速度，進而輔助定位。 本書將結閤數學模型和圖示，幫助讀者理解這些原理的實現過程。例如，在講解TDOA時，我們將展示如何利用雙麯綫的幾何特性，通過兩個或多個導航信號的到達時間差來確定用戶的二維或三維位置。同時，我們也會討論影響定位精度的各種因素，如信號衰減、多徑效應、電離層延遲、大氣摺射等，並介紹相應的誤差校正方法。 三、 主流無綫電導航係統詳解：GPS、北鬥與未來展望 在全球化日益加深的今天，衛星導航係統已成為無綫電導航技術最耀眼的名片。本書將投入大量篇幅，對當前主流的衛星導航係統進行詳盡的介紹和對比分析。 全球定位係統 (GPS): 作為最早商用的衛星導航係統，GPS的齣現無疑是無綫電導航史上的裏程碑。我們將詳細解析GPS的係統構成，包括空間段（衛星星座）、地麵控製段和用戶段。深入講解GPS信號的編碼方式、工作頻率，以及其用戶接收機如何通過接收至少四顆衛星的信號來計算三維坐標和精確時間。我們還將探討GPS的精度、可用性、以及其在民用和軍事領域的影響。 北鬥衛星導航係統 (BDS): 作為中國自主研發的全球衛星導航係統，北鬥係統不僅在功能上媲美GPS，更在一些方麵展現齣獨特的優勢。本書將重點介紹北鬥係統的獨特性，包括其從區域導航嚮全球導航的演進曆程，以及其混閤星座（GEO、IGSO、MEO衛星）的設計理念。我們將深入分析北鬥係統的關鍵技術，如短報文通信功能，以及其在高精度應用、服務可靠性方麵的錶現。 其他衛星導航係統: 除GPS和北鬥外，本書還會簡要介紹歐洲的伽利略係統 (Galileo)、俄羅斯的格洛納斯係統 (GLONASS) 等，分析它們各自的特點、技術路綫和發展現狀，以及它們在全球導航領域扮演的角色。 除瞭衛星導航係統，本書還將繼續拓展視野，介紹其他重要的無綫電導航應用： 地麵無綫電導航係統: 重新審視Loran及其升級版本eLoran等係統，分析其在特定區域（如近海、陸地）作為衛星導航補充或備份的價值。 室內導航與定位技術: 探討在GPS信號難以穿透的室內環境中，如何利用Wi-Fi、藍牙、UWB（超寬帶）等無綫電技術實現高精度定位，以及這些技術在智能傢居、工業製造、醫療健康等領域的應用。 慣性導航係統 (INS) 與無綫電導航係統的融閤: 講解慣性導航係統如何利用陀螺儀和加速度計推算載體的位置、速度和姿態，以及將其與無綫電導航係統（如GPS）進行融閤，可以顯著提高定位的連續性、穩定性和精度，尤其是在GPS信號受乾擾或丟失的情況下。 四、 應用領域與未來發展：智慧時代的導航新維度 無綫電導航係統的影響已經滲透到我們生活的方方麵麵，其應用領域之廣泛，足以重新定義“位置”的概念。本書將以大量實際案例，展現無綫電導航係統的強大能力： 交通運輸: 汽車自動駕駛、航空器導航、船舶導航、高鐵調度……無綫電導航係統是這一切安全、高效運行的基石。我們將探討其在交通流量管理、路徑規劃、碰撞預警等方麵的作用。 地理信息係統 (GIS) 與測繪: 高精度的位置信息是GIS和測繪工作的核心。本書將闡述無綫電導航技術如何賦能地理信息采集、地圖繪製、土地測量等工作。 應急救援與公共安全: 在災難發生時，精確的定位能力至關重要。無綫電導航係統能夠快速定位遇險人員，規劃救援路綫，協同救援力量。 軍事應用: 精確製導武器、戰場態勢感知、部隊協同作戰……無綫電導航係統在國防安全領域發揮著不可替代的作用。 科學研究: 地球科學、空間科學、海洋學等領域，都需要精確的定位數據來支撐科學研究的開展。 個人消費: 智能手機中的地圖導航、共享單車定位、運動軌跡記錄……無綫電導航技術已經深入每一個人的日常生活。 展望未來，無綫電導航係統仍在不斷演進，以滿足日益增長的需求。本書將探討當前技術麵臨的挑戰，例如： 信號易受乾擾與欺騙: GPS等信號容易受到自然環境（如電離層乾擾）或人為乾擾（如GPS欺騙）的影響，這在高可靠性要求的場景下是一個嚴峻的挑戰。 多徑效應與室內定位精度: 在城市峽榖或室內環境中，信號反射導緻的多徑效應會嚴重影響定位精度。 功耗與成本: 對於低功耗、低成本的物聯網設備，如何實現精確的定位是一個持續的研究方嚮。 針對這些挑戰，本書將介紹當前正在進行的以及未來可能的發展方嚮，包括： 多係統融閤導航 (Multi-System Fusion Navigation): 強調結閤多種導航源（如GPS、北鬥、慣性導航、視覺導航、Wi-Fi定位等）以提高係統的魯棒性和精度。 抗乾擾與反欺騙技術: 介紹新的信號處理算法、加密技術，以及利用多個信號源進行交叉驗證等方法，來增強係統的安全性。 低功耗、高精度室內定位技術: 探索新的通信協議、傳感器技術以及基於機器學習的定位算法。 量子導航的潛力: 簡要介紹量子技術在導航領域的初步探索，以及其未來可能帶來的顛覆性變革。 與人工智能的深度融閤: 探討如何利用人工智能技術來優化導航算法、提升定位精度、預測導航誤差，以及實現更智能化的導航服務。 《無綫電導航係統》不僅僅是一本技術手冊，更是一次對人類探索未知、定義空間能力的深刻洞察。通過本書，讀者將構建起對無綫電導航係統的全麵認知，理解其核心原理，洞悉其發展脈絡，並展望其在塑造未來智慧世界中的無限可能。無論您是專業研究人員，還是對前沿技術充滿好奇的探索者，本書都將為您打開一扇通往精確世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

打開這本書，撲麵而來的是一種深厚的學術底蘊，但絕非那種束之高閣的純理論。我發現作者在組織章節時，非常注重知識的遞進和螺鏇上升。初看之下，某些公式推導似乎略顯復雜，但當你把後續章節中應用這些公式的實例結閤起來看時，一切豁然開朗。這本書的閱讀過程就像是攀登一座知識的高峰，每嚮上一個颱階，視野就開闊一分。我特彆關注瞭其中關於“誤差源分析”的論述，作者對誤差的分類細緻入微，從大氣層摺射到接收機內部的非綫性失真，幾乎涵蓋瞭所有可能的乾擾項，並且給齣瞭量化評估的建議。這種細緻入微的態度，體現瞭作者在實際工作中遇到的無數次挫摺和積纍的寶貴經驗。它不像有些新近齣版的書籍那樣，僅僅停留在對最新標準和協議的描述上，而是深入到瞭物理層和信號處理的底層邏輯，確保讀者掌握的知識是具備長久生命力的。

評分☆☆☆☆☆

對於一個已經有些基礎的從業者來說，這本書的價值在於它的“校驗”功能。在閱讀瞭大量碎片化資料後，我需要一本權威性的著作來幫助我梳理和確認我的認知框架是否完整。這本著作恰好完成瞭這個任務。作者在定義關鍵術語時，極其嚴謹，避免瞭行業內常見的語義模糊地帶。比如，對於“僞距”和“載波相位”的精度差異分析，他不僅給齣瞭理論上的數量級對比，還結閤瞭實際觀測數據的統計特性進行瞭說明，這一點對我後續的數據處理工作提供瞭極大的指導。此外，書中對不同導航係統的曆史演進脈絡的梳理也令人稱道，它讓你明白現在的技術是如何一步步走到今天的，哪些是曆史的必然，哪些是技術選擇的偶然。通讀下來，我感到自己的知識體係仿佛被重新加固和校準瞭一遍，那種踏實感是其他任何資料都無法替代的。這本書，可以作為工具書常備案頭，隨時翻閱以深化理解。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的閱讀體驗相當“硬核”，但絕對是那種“啃下來收獲巨大”的類型。我尤其欣賞作者在處理不同導航體製間的對比時所展現齣的那種批判性思維。他沒有簡單地羅列各種係統的優缺點，而是深入剖析瞭各自設計哲學背後的權衡取捨。比如，在深入講解某一特定導航源的精度限製時，作者會毫不猶豫地指齣當前技術路綫的瓶頸所在，這在很多美化性的教材中是看不到的。這種坦誠的態度讓我對作者産生瞭強烈的信賴感。書中的案例分析部分，雖然篇幅不算特彆多，但每一個都像是經過韆錘百煉的實戰經驗總結。我記得有一處關於“雜波抑製”的章節，作者給齣瞭一個巧妙的濾波算法設計思路，那種將看似無關的數學工具巧妙嫁接到實際工程問題上的手法，簡直是靈光乍現。整本書的行文風格是那種老派學者的嚴謹，句式偏長，邏輯鏈條極強，需要讀者全神貫注，但迴報是紮實的、不易遺忘的知識體係構建。

評分☆☆☆☆☆

我最近在準備一個關於時間同步和定位精度的項目報告，手頭翻閱瞭好幾本參考書，但真正能讓我感到“醍醐灌頂”的，還是這本大部頭。與其他偏重於特定傳感器或軟件實現的著作不同，它似乎更高屋建瓴地審視瞭整個無綫電導航生態。最讓我印象深刻的是關於“係統韌性”的討論，這在當前地緣政治和電磁環境日益復雜的背景下顯得尤為重要。作者不僅講解瞭如何提高精度，更著重探討瞭如何在惡劣環境下保持服務的連續性和可靠性。這種前瞻性的視角，使得這本書超越瞭單純的技術手冊範疇，更像是一部關於工程哲學的著作。我特彆喜歡它在闡述“冗餘設計”和“信息融閤”時所采用的類比，它將復雜的矩陣運算和概率模型，轉化成瞭聽覺和視覺的聯覺體驗，極大地降低瞭抽象概念的理解門檻。這本書的價值，在於它教你如何“思考”導航係統，而不是簡單地“實現”一個模塊。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的書剛拿到手裏，我就被它精美的裝幀和紮實的用料所吸引。扉頁上印著的作者名字——吳德偉，帶著一種沉穩可靠的氣息。我帶著極高的期待翻開瞭第一章，首先映入眼簾的是對導航基本原理的細緻闡述，那種深入淺齣的講解方式，仿佛作者就坐在我身邊，耐心地為我這位初學者答疑解惑。書中對電磁波傳播特性的分析尤為精彩，不同於我過去接觸的那些教科書，它沒有過多冗餘的數學推導，而是將復雜的物理現象用非常直觀的圖示和生活化的比喻串聯起來，讓人在理解的同時，也能感受到一種邏輯上的美感。特彆是涉及到信號的衰減和多徑效應時，作者的處理方式極其到位，既展現瞭理論的高度，又不失工程實踐的溫度。讀到後半部分關於係統架構的部分，我深感此書的價值所在，它不僅僅是知識的堆砌，更像是一份精心繪製的藍圖，勾勒齣整個無綫電導航領域的宏大圖景。對於任何一個想係統性掌握這一領域知識的工程師或學生而言，這本書無疑提供瞭一個堅實可靠的起點，甚至可以說是燈塔般的存在。