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胡小平 著

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• 导航技术
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• 卫星导航
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• 传感器
• 算法
• 误差分析
• 系统集成
• 自动控制

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118102383

商品编码：29733083563

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：31.5元,便宜13.5元,折扣70

作者:胡

出版社：国防工业出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787118102383

字数：

页码：195

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

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。
　　《导航技术基础》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。《导航技术基础》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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作者介绍

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文摘

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《导航技术基础》：
　　我国从1961年年初开始对“塔康”系统进行研制，1970年初步完成代系统设备的试飞和定型，并提供地面设备和机载设备供空军试用。后来，又研制出几个型号的地面设备和机载设备，陆续装备我国的空军和海军航空兵。
　　1.2.3军事特色鲜明的惯性导航
　　惯性导航是利用惯性仪器来测量运动载体的导航参数的一门技术。实现惯性导航必须具备以下要素：一是采用惯性原理（牛顿第二定律）设计的加速度计，测量运动载体的比力；二是由陀螺仪通过实体模拟或计算的方法，来建立测量加速度的参考坐标系；三是利用导航计算机，在已知出发点位置和速度的条件下，解算出运动载体当前的速度和位置。由此可见，惯性导航具有全自主、连续实时、隐蔽性好、不受外界干扰、不受地域和气象条件限制等特点。惯性导航的这些显著特点，展现出了它鲜明的军事应用价值。不到100年的发展历史，已经证明了惯性导航在武器装备发展中具有不可或缺的作用，因此，世界各军事强国无一例外地投巨资加以发展。
　　惯性导航技术的发展与人类不断增长的军事需求密切相关。1945年，德国次成功地将惯性导航技术应用于V—2火箭的制导与控制。虽然这种制导武器未能挽救德国的失败，但对战后火箭技术和惯性导航技术的进步，发挥了重要作用。第二次世界大战后，美国和苏联均在V—2火箭简易惯性制导系统的基础上，不惜投入巨大财力和人力，竞相发展惯性技术，研制出各种新兴的惯性导航系统和惯性制导系统，用以装备各类武器平台和导弹武器，极大地提高了国家的军事实力，增强了导弹武器的打击能力和远程打击能力。
　　20世纪50年代到70年代，是惯性导航技术高速发展的时期。在军事应用领域，惯性导航系统在武器装备领域得到成功应用，具代表性的是在远程导弹武器中的应用。20世纪70年代末，美国洲际战略导弹纯惯性制导精度已经达到了0.2～0.4km（圆公算偏差）的水平，苏联也达到了0.4～0.8km的水平。除此之外，各种类型的惯性导航系统，已经成为打击武器、核潜艇、军用飞机、水面舰艇、陆地战车以及运载火箭、卫星、飞船、航天飞机等武器装备不可或缺的导航（制导）设备。
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序言

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《星辰的指引：历史上的导航奇迹与未来展望》 在这浩瀚的宇宙中，人类从未停止探索的脚步。从仰望星空，到跨越山海，再到征服星辰大海，导航，这一古老而又充满魅力的技艺，始终伴随着人类文明的进步。本书《星辰的指引：历史上的导航奇迹与未来展望》将带领读者穿越时空的长廊，追溯导航技术的源起，领略人类智慧的光芒，并展望其在未来描绘的壮丽图景。 第一章：仰望星辰——古代的导航智慧 早在文字尚未普及的蒙昧时代，我们的祖先便已学会观察天空。太阳的东升西落，月亮的阴晴圆缺，以及夜空中闪烁的繁星，都成为了他们辨别方向、规划行程的天然地图。本章将深入探讨： 星辰的语言： 介绍古代文明如何利用北极星、南十字星等关键星体进行定向。例如，古埃及人如何依据天狼星的出现来预测尼罗河的泛滥，中国古代的观星台如何精确记录天体运行。 太阳与季节的奥秘： 剖析太阳在一天中位置的变化以及不同季节的日照角度如何被利用来判断时间和方位。我们将看到，日晷等计时工具的出现，与导航的需求是息息相关的。 地理标志的运用： 除了天象，古代航海家和探险家也积累了丰富的陆地和海洋地理知识。本章将讲述他们如何通过观察海岸线、山峰、岛屿、洋流和风向等自然特征来导航，并传承这些宝贵经验。 早期航海工具的雏形： 简述早期可能存在的简易导航工具，例如水流指示器、风向旗等，虽然简陋，但却是人类尝试量化和预测自然现象，服务于导航的伟大尝试。 第二章：地平线上的探索——从罗盘到六分仪的飞跃 随着人类活动的范围不断扩大，对导航精度的要求也日益提高。从陆地走到海洋，从已知海域到未知疆域，一系列革命性的导航工具应运而生，极大地拓展了人类的活动空间。 磁罗盘的问世与影响： 详细介绍磁罗盘的发明及其原理，它如何彻底改变了海上航行，使得在阴雨天气或远离陆地时也能辨别方向。我们将回顾磁罗盘在古代丝绸之路、大航海时代等历史事件中的关键作用。 天文导航的深化： 随着天文观测技术的进步，人类开始利用太阳和星星的高度来计算纬度。本章将介绍星盘、象限仪等工具，以及它们如何帮助航海家更精确地确定自己在地球上的位置。 六分仪的革命： 重点解析六分仪的发明及其对航海技术的巨大贡献。六分仪能够精确测量天体与海平线之间的夹角，从而计算出船只的纬度，大大提高了航海的精确性和安全性，是那个时代最具代表性的导航科技成就。 航海图的绘制与演进： 探讨早期航海图的绘制方法、发展历程以及其在导航中的重要性。从粗略的描述性地图到逐渐精确的海图，航海图的进步与导航技术的进步相辅相成。 第三章：机械的精准——钟表与经度的解密 航海技术史上，经度的测定一直是困扰人类的难题。缺乏精确的计时工具，使得根据太阳和恒星的位置计算经度变得极其困难。本章将聚焦于解决这一难题的关键技术突破。 时间的重要性： 解释为什么精确的计时对于计算经度至关重要。当地时间与格林威治标准时间之间的差异，是计算经度的核心要素。 航海钟的诞生： 详细介绍约翰·哈里森（John Harrison）及其团队历经艰辛，最终发明出能够精确计时的航海钟的辉煌历程。我们将了解航海钟如何克服海洋环境的挑战，实现前所未有的精准度。 经度法的确立： 阐述航海钟的应用如何彻底解决了经度问题，使航海家能够精确地知道自己在地球上的经度位置，从而大大减少迷航和触礁的风险。 地图绘制的精度提升： 经度问题的解决，直接推动了全球地图绘制精度的飞跃。本章将展示经度测定技术如何改变了世界地图的面貌，以及它在地理大发现和殖民扩张中的影响。 第四章：无线电的呼唤——现代导航的曙光 进入20世纪，无线电技术的出现为导航领域带来了前所未有的变革。无线电信号的传播不受时间和天气的限制，为远距离、全天候导航提供了可能。 无线电测向： 介绍无线电测向的基本原理，以及它如何在二战等时期发挥了重要的军事导航作用。通过接收来自已知无线电台的信号，船只和飞机能够大致确定自己的位置。 无线电导航系统： 探讨早期的无线电导航系统，例如LORAN（远程导航）等。这些系统通过发送无线电脉冲，并测量信号到达时间差来确定位置，显著提高了导航的精度和范围。 气象导航的初步探索： 简述利用无线电探测天气信息，以及如何将其应用于航海和航空的辅助导航。 雷达技术的应用： 介绍雷达技术在导航中的应用，尤其是在能见度低的情况下，雷达能够探测到障碍物和陆地，极大地提升了导航的安全性。 第五章：太空的坐标——卫星导航的时代 20世纪末期至今，以GPS（全球定位系统）为代表的卫星导航技术，彻底改变了人们的生活方式和出行习惯。精准、便捷、全球覆盖的卫星导航，已成为现代社会不可或缺的基础设施。 卫星导航的原理： 深入浅出地解释卫星导航的工作原理，包括卫星星座的构成、信号的传输、接收器如何通过测量信号到达时间来计算距离，以及三维空间定位的奥秘。 GPS、GLONASS、Galileo与北斗： 介绍当前全球主要的卫星导航系统，分析它们的特点、优势以及发展趋势。我们将看到，多系统融合正成为未来导航的主流。 高精度定位技术： 探讨差分GPS（DGPS）、实时动态GPS（RTK）等高精度定位技术，以及它们在测绘、工程、农业等领域的广泛应用。 惯性导航系统的协同： 介绍惯性导航系统（INS）的工作原理，以及它与卫星导航系统的融合应用。INS能够提供短时间内的连续精确位置信息，弥补了卫星导航在信号遮挡区域的不足。 应用领域的拓展： 详述卫星导航在交通运输（汽车导航、航空管制、船舶定位）、大地测量、灾害监测、军事行动、科学研究以及日常生活（智能手机导航、运动追踪）等各个领域的广泛应用，展现其对现代社会的深刻影响。 第六章：未来的航向——智能导航与时空感知 随着科技的飞速发展，导航技术正朝着更加智能化、自主化和集成化的方向迈进。未来的导航将不仅仅是简单的定位，更将是与环境深度互动的时空感知。 人工智能在导航中的作用： 探讨人工智能（AI）如何赋能导航系统，例如通过机器学习优化路径规划、预测交通状况、识别潜在危险，以及实现更自然的语音交互导航。 增强现实（AR）与导航的融合： 展望AR技术如何与导航相结合，在现实世界中叠加虚拟信息，提供更直观、更具沉浸感的导航体验，例如在陌生城市中“看到”目的地方向指示。 5G与高精度定位的结合： 分析5G通信技术如何为高精度定位提供更低延迟、更高带宽的网络支持，为自动驾驶、物联网等应用场景下的实时导航奠定基础。 室内导航与泛在定位： 探讨在GPS信号难以到达的室内环境（商场、地铁站、大型建筑）中，如何利用Wi-Fi、蓝牙信标、UWB（超宽带）等技术实现高精度室内导航。 量子导航的探索： 简要介绍量子导航作为一种颠覆性技术的潜力，它有望在不依赖外部信号的情况下实现超高精度的定位，尤其是在极端环境下具有重要意义。 自主导航与无人系统： 展望无人机、无人驾驶汽车、水下机器人等自主系统的发展，以及导航技术在其中扮演的核心角色，它们将如何自主地感知环境、规划路径并完成任务。 导航伦理与安全挑战： 讨论在高度依赖导航技术的未来，可能面临的隐私保护、数据安全、算法偏见以及技术失效等伦理与安全问题，并探讨相应的应对策略。 《星辰的指引：历史上的导航奇迹与未来展望》不仅仅是一部关于技术演进的史书，更是一部关于人类智慧、勇气和对未知世界不懈探索的精神赞歌。从古人对星辰的敬畏，到现代人对精准时空的追求，导航技术始终是驱动人类文明前进的重要力量。本书希望通过回顾这段波澜壮阔的历史，激发读者对科学探索的热情，并对未来充满无限遐想。

评分☆☆☆☆☆

我从事相关领域的工作已经有十多年了，自认为对核心概念都有比较扎实的掌握。但读完这本书后，我发现自己在某些“边界情况”和“系统级集成”的理解上存在明显的知识盲区。这本书非常注重系统性和综合性，它不仅仅停留在单一模块的优化上，而是着眼于整个系统的协同工作，比如不同子系统间的数据接口标准、时间同步的鲁棒性设计等。这些内容恰恰是实际工程中最容易出问题的地方。作者对“工程实践中的常见陷阱”的总结尤为到位，很多都是我过去在项目中踩过的坑，现在被清晰地归纳和分析，这对我后续的项目风险评估和优化工作提供了极大的启发。这本书的“前瞻性”和“实战性”是它最宝贵的地方。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验可以概括为“思辨性强，易于引发深层次思考”。作者在每章的结尾都设置了一些开放性的讨论题，这些问题往往没有标准答案，而是引导读者去权衡不同技术方案的优劣，以及在特定约束条件下如何做出最佳决策。比如，关于精度与实时性之间的取舍问题，书中列举了多种权衡模型，并鼓励读者结合自己的实际应用场景进行分析。这种互动式的学习方法，迫使我不断地跳出书本的框架，进行批判性思维的训练。对于正在进行毕业设计或者技术选型决策的读者来说，这本书无疑是一个绝佳的思维催化剂，它教你的不仅仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”以及“有没有更好的办法”。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我是一个对理论推导有些“畏惧”的读者，很多教科书后面的数学推导部分我往往只是草草略过。然而，这本书在这方面的处理方式堪称教科书级别。它在关键的公式推导步骤中，加入了非常详尽的“注释框”，解释了每一步变换背后的物理意义，而不是仅仅罗列符号的等价替换。更关键的是，作者在很多地方引入了历史背景，比如介绍某项关键算法的提出者以及当时的技术背景，这使得冷冰冰的公式背后有了人情味和时代印记。这让我意识到，技术的发展并非一蹴而就，而是无数人智慧积累的结果。这种深度的挖掘，让这本书的价值远远超越了一本单纯的技术手册，更像是一部技术发展史的缩影。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个技术论坛上偶然看到有人推荐这本书的，当时我正在为一个全新的项目做技术预研，急需一本系统梳理基础知识的参考书。这本书的章节逻辑安排得极其巧妙，它并没有一上来就抛出复杂的数学模型，而是循序渐进地从最基础的原理讲起，比如信号的产生、传播特性这些看似基础却至关重要的部分。我记得有一个关于“多径效应”的章节，作者用了一个非常生动的比喻来解释信号是如何被环境反射和干扰的，一下子就让原本枯燥的物理现象变得具体可感。阅读过程中，我感觉自己不是在被动地接收知识，而是在跟随一位经验丰富的导师进行一次深入的探讨，很多困扰我已久的疑点都在阅读过程中迎刃而解了。这种以问题为导向的叙事方式，极大地提升了我的学习兴趣和效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是让人眼前一亮，封面采用了一种沉稳的深蓝色调，搭配烫金的标题字体，既有科技感又不失古典的厚重感，很适合放在书架上作为点缀。内页的纸张质感也相当出色，触感细腻，墨迹清晰，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。排版布局方面，作者显然在细节上花了不少心思，章节之间的过渡自然流畅，图表和公式的插图清晰度极高，标注详尽，这对于理解那些抽象的理论概念非常有帮助。我尤其欣赏它在章节开头设置的“学习目标”和结尾的“核心回顾”部分，这种结构化的设计，使得阅读过程更有目的性，也方便我随时回顾和查漏补缺。整体而言，从物理触感和视觉体验上来说，这本书绝对称得上是一流的出版物，体现了专业出版社应有的水准。