編輯推薦
時間博士繼《時間的故事》之後的又一科普力作.
揭秘導航方法的名傢名作
背景鮮為人知,素材珍貴翔實,故事感人肺腑,語言活潑生動
內容豐富、妙趣橫生,首次披露的大量鮮活的事例,解開瞭讀者一個又一個疑問,如古代的人為什麼要研究天文?歐洲各國為瞭擴張領土、分割海洋,將海上導航和定位視為頭等大事,懸賞重金刺激人們找到解決辦法,誰是贏傢?伽利略對科學有很多方麵的貢獻,但卻沒能解決海上導航的問題,原因何在?現在看來司空見慣的鍾錶有著怎樣麯摺的發明經曆?海上峰火颱為什麼是一個無稽之談?書中的資料既具有科學性又有人文特色,對於讀者來說都是鮮為人知的背景素材,實屬難得。
內容簡介
《導航1號檔案:導航方法之完全揭秘》從導航産生的曆史齣發,通過對各種導航方法發展過程的詳細介紹,揭示瞭導航的秘密,講述瞭古代人和現代人把導航方麵的一個個奇思妙想轉化為現實的麯摺故事,展現瞭眾多科學傢獻身導航事業的探索精神,同時,還梳理瞭天文導航到無電綫導航的發展脈絡,展望瞭未來的導航發展方嚮。其中的資料對於讀者來說都是鮮為人知的背景素材,實屬難得。
《導航1號檔案:導航方法之完全揭秘》不僅適閤廣大科學愛好者,特彆是對導航和北鬥衛星感舉的讀者閱讀,也適閤喜歡曆史文化的讀者閱讀。
作者簡介
作者為中國科學院國傢授時中心時間頻率測量研究室主任,中國科學院導航定位與定時重點實驗室副主任,博士生導師,長期從事時間頻率測量與導航方麵的研究工作
內頁插圖
精彩書評
這本書從導航産生的曆史齣發,通過對各種導航方法發展過程的詳細介紹,提示瞭導航的秘密,講述瞭古代人和現代人把導航方麵的一個個奇思妙想轉化為現實的麯摺故事,展現瞭眾多科學傢獻身導航事業的探索精神,書中的資料對於讀者來說都是鮮為人知的背景素材,實屬難得。
目錄
1 令人頭疼的導航
1.1 導航讓英國損失瞭一支艦隊
1.2 經度讓英國準將安森為難
1.3 導航要解決位置問題
1.4 什麼是導航
1.5 人們使用各種方法進行導航
1.6 僞科學也被用於導航
2 在鏇轉的球上導航
2.1 確定鏇轉的圓球
2.2 在鏇轉的圓球上畫綫
3 伽利略是導航的功臣
3.1 望遠鏡的發明改善瞭標誌法導航
3.2 發明木星衛星法改進月距法導航
3.3 發現單擺等時性推進鍾錶法導航
3.4 三種方法都沒有最終解決海上導航的問題
4 標誌法導航的發展
4.1 亞曆山大燈塔
4.2 奸商成就瞭現代的水泥
4.3 燈塔發展的難題
4.4 用時間解決這個難題
5 月距法導航的發展
5.1 法國開始瞭攻堅戰
5.2 聯閤觀測世界
5.3 英國齣場瞭
5.4 牛頓的努力
5.5 月距法的曙光
6 鍾錶法導航的發展
6.1 一個天纔
6.2 初露鋒芒
6.3 拒絕大奬
6.4 最完美的鍾錶
6.5 衝擊大奬
7 月距法和鍾錶法的融閤
7.1 不公正的判決
7.2 第二次航海
7.3 馬斯基林的動作
7.4 公正的國王
7.5 誰也替不瞭誰
7.6 庫剋船長的三寶
7.7 失敗者的貢獻
8 從天文導航到無綫電導航
8.1 無綫電導航最常用的是距離
8.2 距離測量的基礎是僞隨機碼
8.3 僞隨機碼測量的距離是假的
8.4 根據假的距離就可以確定位置
8.5 導航的關鍵是時間
8.6 誰在用現代的導航係統
9 係統時間是導航工作的核心
9.1 為什麼要建立係統時間
9.2 時間尺度的定義
9.3 目前正在使用的時間標準
9.4 衛星導航係統中的時間尺度
9.5 如何評價係統時間
10 怎麼掌握原子鍾之間的關係
10.1 原子鍾的信號與時間同步
10.2 站間時間同步
10.3 衛星和地麵的時間同步
10.4 實驗室內的時間同步
10.5 時間同步頻度的設置
11 怎麼調整原子鍾之間的關係
11.1 駕馭原子鍾與趕羊相同
11.2 原子鍾偏離係統時間的規律
11.3 駕馭前要考慮哪些因素
11.4 怎麼駕馭原子鍾
11.5 三種駕馭方法
11.6 衛星導航係統中的駕馭方法
12 不同係統的時間關係需要協調
12.1 什麼是多係統導航
12.2 多係統導航要解決三個問題
12.3 為什麼會有係統時間偏差
12.4 係統時間偏差有多大
12.5 怎麼處理係統時間偏差
12.6 用戶感受到的係統時間偏差
12.7 係統時間念頭會造成用戶定位偏差
13 分辨方嚮是生活中的基本本領
13.1 晴朗的白天如何確定方嚮
13.2 沒有太陽的白天如何確定方嚮
13.3 晴朗的晚上如何確定方嚮
13.4 沒有星星的晚上如何確定方嚮
14 未來的導航
14.1 開闊環境衛星導航是首選
14.2 城市峽榖的導航比較睏難
14.3 室內地下的導航有待深入
14.4 水下環境的導航還沒有解決
14.5 太空的導航需要進一步發展
14.6 結束語
前言/序言
遠航的指引:星辰大海中的羅盤與星圖 在浩瀚無垠的宇宙中,航行從來不是一件易事。無論是徵服七大洋的遠古水手,還是探索未知疆域的現代探險傢,都離不開那些凝聚著智慧與經驗的指引。它們是穿越迷霧的燈塔,是辨彆方嚮的羅盤,更是理解宇宙法則的鑰匙。《遠航的指引》並非一本簡單的工具書,它是一部關於人類探索精神的史詩,是一場跨越時空的智慧對話,更是一次對“如何抵達”這一永恒命題的深度剖析。 本書的開篇,我們將跟隨那些勇敢的先行者,深入瞭解他們如何在沒有GPS、沒有衛星的年代,依靠純粹的觀察和精妙的計算,將渺小的船隻駛嚮遙遠的彼岸。從古埃及人對尼羅河潮汐規律的掌握,到古希臘人利用星辰軌跡進行地中海貿易;從波利尼西亞人穿越太平洋的壯舉,到阿拉伯商人縱橫印度洋的輝煌,每一段曆史都如同璀璨的星辰,點亮瞭人類探索的夜空。我們將細緻描繪他們所使用的“導航方法”,不僅僅是技術層麵的羅盤和星盤,更是那些隱藏在其中的哲學思考——如何理解自然規律,如何預測變化,如何在一個充滿不確定性的環境中做齣最可靠的判斷。 隨後,我們會將目光投嚮那個劃時代的地理大發現時期。當哥倫布的船隊冒著未知的風險,駛嚮“世界的盡頭”時,他們依靠的是什麼?是勇敢無畏的決心,更是前人纍積的航海經驗和對已知世界的想象。本書將詳細解讀那個時期航海傢們所依賴的觀測技術,包括對日月星辰周期的精準計算、對磁場變化的敏銳感知,以及對海流和風嚮的深刻理解。我們還會探討,在那個信息尚未發達的時代,地圖是如何繪製的,又如何在一次次的航行中不斷修正和完善。那些古老的航海日誌,那些被無數次翻閱的海圖,它們不僅僅是記錄,更是智慧的載體,承載著無數次生死考驗的經驗。 隨著科技的進步,人類的航行能力得到瞭翻天覆地的提升。本書將深入探討近代的導航技術發展,從六分儀的齣現如何極大地提高瞭定位精度,到精確計時器的發明如何解決瞭經度測量這一世紀難題。我們將詳細解析這些技術背後的科學原理,以及它們是如何改變瞭人類對海洋的認知和利用方式。你將瞭解到,那些看似簡單的測量動作背後,是多麼復雜的數學模型和精密的工程設計。我們會還原那些發明傢和科學傢們艱辛的探索過程,他們是如何在理論與實踐的碰撞中,一次次突破認知的邊界。 20世紀以來,導航技術迎來瞭革命性的變革。本書將詳細介紹無綫電導航、慣性導航等技術的崛起,它們如何擺脫瞭對天文觀測的依賴,使得導航的效率和精度得到瞭空前的提升。而到瞭今天,全球定位係統(GPS)已深入我們生活的方方麵麵。我們將深入剖析GPS的工作原理,從衛星網絡的構建,到信號的傳輸與接收,再到精確定位的實現,層層剝繭。你將瞭解到,那些在手機屏幕上閃爍的點,是如何通過太空中的精密裝置,準確地告訴你身在何處。我們還會討論,GPS的齣現是如何深刻地改變瞭交通運輸、軍事、測繪以及日常生活,它對我們認識和改造世界産生瞭怎樣的影響。 然而,技術的發展並非終點。本書將著眼於未來,探討下一代導航技術的發展趨勢。從高精度衛星導航係統的升級,到慣性導航與視覺導航的融閤,再到量子導航的理論突破,我們將為你呈現一個更加廣闊的導航圖景。你將瞭解到,未來的導航將不再僅僅是“在哪裏”,更是“如何以最優化的方式到達”,它將更加智能化、自主化,甚至能夠應對極端環境下的挑戰。我們將探討這些前沿技術可能帶來的機遇與挑戰,它們將如何進一步拓展人類活動的邊界,又將如何重塑我們的生活方式。 《遠航的指引》並非僅僅關注技術本身,更重要的是,它深入探討瞭“導航”背後的哲學意義。導航,本質上是對未知世界的探索,是對自身定位的追尋,更是對目標達成的不懈追求。它教會我們如何觀察,如何分析,如何決策,如何在變化的環境中保持冷靜和清晰的頭腦。從茫茫大海到浩瀚星辰,從微觀粒子到宏觀宇宙,導航的思想貫穿始終。本書將引導讀者思考,在人生的航程中,我們又將如何為自己繪製方嚮?我們又將如何運用智慧和勇氣,去抵達我們內心的彼岸? 本書的寫作風格力求嚴謹而不失生動,將復雜的科學原理用易於理解的語言闡釋,將宏大的曆史畫捲徐徐展開。我們不迴避技術的細節,但更注重思想的升華。通過曆史的迴顧,技術的剖析,以及未來的展望,我們希望為讀者構建一個全麵而深刻的導航世界。它不僅僅是為那些航海傢、飛行員、探險傢而寫,更是為每一個渴望理解世界、追求目標、勇於探索的你而寫。 翻開《遠航的指引》,你將不僅僅閱讀關於導航方法的故事,你將體驗一次思想的遠航,一次智慧的啓迪,一次對人類探索精神最真摯的禮贊。它將為你點亮迷航中的燈火,為你指明前行的方嚮,讓你在人生的星辰大海中,堅定地駛嚮屬於自己的遠方。
拿到《導航1號檔案:導航方法之完全揭秘》這本書,我的第一反應是,這會是一本包含大量曆史資料和技術細節的書籍。我腦海中浮現齣各種各樣的導航工具和技術,從古代的日晷、星盤,到中世紀的羅盤,再到近代的精密儀器,最後到如今的衛星導航係統。我非常好奇,這本書是否會詳細梳理這些技術的發展脈絡,展現人類在認識和利用自然規律以確定方位和位置方麵所付齣的努力和取得的成就。我特彆希望能深入瞭解一些經典導航方法的原理,比如,古代航海傢是如何通過觀察天象來判斷方嚮的?“子午綫”和“緯度”的概念是如何被發現和應用的?而對於現代的導航技術,比如GPS,我希望能瞭解它的工作原理,它是如何通過衛星信號實現厘米級的精確定位?它的精度極限在哪裏?是否有其他的衛星導航係統與之競爭?這本書會不會提及一些在極端環境下,比如GPS信號受乾擾時,依然能夠提供導航服務的備用技術?例如,慣性導航係統在飛機和潛艇中的應用。我希望這本書能兼顧曆史的厚重感和技術的嚴謹性,讓我能夠對導航技術有一個全麵而深入的認識。