基本信息
书名：导航技术基础
定价：45.00元
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：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
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。
胡主编的《导航技术基础(导航技术系列教材)》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。本书侧重基础、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
作者介绍
文摘
序言
《时空织锦：从古至今的定位脉络》 引言： 人类对“我在哪里？”的追问，伴随着文明的每一次跃进，也塑造了我们感知世界、连接彼此的根本方式。从仰望星辰以辨方向，到脚踏实地丈量土地，再到如今信息洪流中精准触达的便捷，导航技术的演进史，就是一部浓缩的人类探索、认知和创造的历史。本书《时空织锦：从古至今的定位脉络》旨在带领读者穿越历史的长河，探寻那些驱动我们不断突破空间局限、定义自身坐标的智慧与技艺，勾勒出一幅宏大而细腻的定位文明画卷。我们并非聚焦于某个特定技术领域的深邃理论，而是侧重于理解定位概念的诞生、发展及其对人类社会产生的深远影响。 第一篇：星辰为引，大地为证——早期定位的朴素智慧 在科技尚未昌明的年代，先民们依靠对自然的敏锐观察，发展出了令人惊叹的定位能力。 天象导航的奥秘： 太阳与月亮的节律： 它们东升西落的规律，是早期人类判断方向和大致时间的基石。从简单的“日出东方，日落西方”到对太阳轨迹在一年中变化的细致观测，古人积累了关于日照规律的丰富知识，为农耕、迁徙提供了重要依据。本书将深入探讨不同文化中，太阳崇拜与太阳历法如何与导航需求紧密结合。 星辰的永恒指引： 北极星（或各地夜空中的固定星辰）作为指引方向的“永恒灯塔”，在航海和陆地探索中扮演了至关重要的角色。书中将详述古代航海家如何通过识别关键星座（如大熊座、小熊座、猎户座等）来辨别方向，并在没有地图的时代，依靠经验和口传心授来绘制“星图”式的航海路线。我们将考察古希腊、古罗马、中国古代以及波利尼西亚等文明在星辰导航上的独特贡献。 月相与潮汐的韵律： 月亮的周期性变化不仅影响着昼夜，也与潮汐紧密相关，尤其对于沿海居住的民族，对月相的理解是把握捕捞、航行时机的关键。本书将分析不同文明如何将月相与历法、节庆以及海上活动联系起来，展现定位智慧的实用性。 陆地测量的艺术： 地标与参照物： 山脉、河流、独特的岩石、古老的树木……这些自然或人工的地标，构成了早期人们赖以定位的“视觉地图”。本书将探讨古代旅行者如何通过记忆和描述这些地标来规划和执行行程。 简易测量工具的应用： 日晷与漏刻： 它们不仅是计时工具，通过观察影子的长度和位置，也能提供方向信息。我们将追溯日晷在不同文明中的演变，以及其在确定方位上的作用。 绳结与步测： 用绳子打结或通过稳定的步伐来估算距离，是古人进行土地丈量和绘制简易地图的基础。书中将介绍一些古老的土地测量技术，例如古埃及利用尼罗河泛滥后的丈量，以及中国古代的“步校”、“弓尺”等概念。 水准仪与罗盘的雏形： 早期简单的水平测量装置，以及对磁石特性的初步认识，都为后续更精确的测量奠定了基础。虽然这些工具的出现时间跨度较大，但它们都标志着人类从依赖直观感知向运用简单物理原理进行定位的转变。 第二篇：尺规丈量，图绘天地——地图学的诞生与发展 随着社会交往和经济活动的扩展，人类需要更系统、更精确地记录和呈现地理信息。地图学应运而生，成为连接现实空间与认知空间的重要桥梁。 早期地图的萌芽： 史前岩画与洞穴壁画： 一些古老的岩画和壁画中，已经能够辨识出描绘地形、河流或居住区域的图案，尽管其精确度和尺度是模糊的，但它们可以被视为最早的“空间记录”。 古埃及与美索不达米亚的土地图： 这些文明留下的泥板和莎草纸上，已经出现了反映土地边界、灌溉系统和城市布局的图样。本书将分析这些早期地图的特点，它们与行政管理和财产划分的紧密联系。 中国古代的疆域图与舆图： 从《禹贡》中的地理划分，到秦汉时期的简易地图，再到唐代《长安朱雀大街图》等对城市细节的描绘，中国古代地图学在地理信息记录和绘制方面积累了丰富的经验。我们将重点介绍《华夷图》、《帝京景物略》等具有代表性的早期中国地图。 地图投影与坐标系统的演进： 从球面到平面： 如何将弯曲的地球表面投影到平坦的纸面上，是地图学中的核心挑战。本书将概述不同地图投影方法的出现，如托勒密的等距圆柱投影，以及其在不同历史时期的应用和局限性。 经纬度的确立： 埃拉托斯特尼测量地球周长，以及后世学者如希帕克（Hipparchus）和托勒密（Ptolemy）对经纬度系统的完善，是地图学史上里程碑式的贡献。我们将解析经纬度网格如何为全球定位提供了一个通用框架。 大地测量的进步： 随着三角测量法等精确测量技术的出现，地图的精度得到了显著提升。本书将追溯大地测量学的发展，以及它如何为绘制更准确的区域和国家地图奠定基础。 航海图的革命： 托勒密《地理学》的影响： 这部古希腊巨著不仅是地理知识的汇集，其地图制作的方法论对后世产生了深远影响，尤其是在欧洲文艺复兴时期。 波特兰图（Portolan Charts）的崛起： 这种中世纪末期出现的航海图，以其精确的海岸线描绘和风向玫瑰图，极大地促进了地中海和欧洲沿海的航行安全和贸易发展。本书将分析其制作特点和对商业航海的推动作用。 等深线与等压线的概念： 随着海洋测绘和气象学的进步，地图上开始出现反映海洋深度和气压变化的等值线，这为航海和气象预报提供了更丰富的信息。 第三篇：机械与电磁的赋能——近代定位技术的突破 工业革命以来，科学技术的飞速发展，为定位技术带来了前所未有的革新，从机械测量到电磁波的应用，人类的定位能力进入了新的纪元。 精确测量时代的工具： 光学仪器的发展： 经纬仪、六分仪、象限仪等精密光学仪器的出现，使得角度测量和天文定位的精度大大提高。我们将探讨这些仪器如何在陆地测量、航海导航和天文观测中发挥关键作用。 机械式计算器的助力： 早期机械式计算器，如帕斯卡计算器和莱布尼茨计算器的出现，为繁琐的测量数据计算提供了便利，间接提升了定位的效率和准确性。 电磁波的黎明： 无线电技术的萌芽： 马可尼（Guglielmo Marconi）等人的无线电报发明，标志着电磁波信号的远距离传输成为可能。这为后续的无线电导航奠定了基础。 早期无线电导航系统： 无线电信标（Radio Beacons）： 通过地面发射定向或全向无线电信号，飞机和船只可以通过接收信号来判断方向或位置。本书将介绍各种类型的无线电信标系统（如LCM、NDB），以及它们在空海导航中的应用。 无线电测向（Radio Direction Finding, RDF）： 利用定向天线接收信号，可以确定信号源的方向，从而实现定位。我们将分析RDF技术在军事和民用领域的早期应用。 洛兰（Loran）系统： 这种基于无线电脉冲差的远程导航系统，在二战期间及之后被广泛应用于远洋航行和航空，极大地提升了远距离定位的精度和可靠性。本书将详细介绍Loran的工作原理、发展历程及其重要性。 惯性导航的独立探索： 陀螺仪与加速度计的原理： 惯性导航系统（INS）不依赖外部信号，而是通过高精度陀螺仪和加速度计来测量载体的角速度和加速度，从而推算其位置、速度和姿态。我们将深入浅出地解释其核心技术原理。 INS在航空和军事中的应用： 由于其独立性，INS在潜艇、导弹、飞机等领域有着至关重要的作用。本书将回顾INS技术的发展，以及它在现代军事和航空航天中的关键地位。 第四篇：信号编织的全球网络——卫星定位时代的到来 二十世纪下半叶以来，以美国GPS为代表的卫星导航系统（GNSS）的出现，彻底改变了人类的定位方式，将定位的精度、可用性和便利性推向了前所未有的高度。 卫星导航系统的诞生与原理： 冷战背景下的催化： 早期卫星技术的研发，很大程度上受到军事和战略竞争的驱动。本书将简要回顾这一历史背景。 GNSS的基本原理： 通过接收多颗卫星发射的信号，并根据信号传播时间和卫星的精确位置信息，用户接收机可以计算出自身的三维坐标。我们将用通俗易懂的语言解释“三边测量”和“四边测量”等核心概念。 GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等全球系统的演进： 本书将介绍不同国家和地区开发的卫星导航系统的特点、发展历程以及它们之间的兼容性。 精密单点定位（PPK）与实时动态定位（RTK）： 介绍基于GNSS的更高级的定位技术，它们如何通过差分技术大幅提高定位精度，满足工程测量、大地测量等高精度需求。 卫星定位技术的广泛应用： 交通运输： 汽车导航、航空管制、海事定位，GNSS已成为现代交通系统的“神经网络”。 地理信息系统（GIS）与测绘： GNSS与GIS的结合，使得地理空间数据的采集、更新和分析更加高效和精确。 科学研究： 地球科学、大气科学、地质学等领域，GNSS被用于监测地壳运动、测量大气延迟、研究地球重力场等。 日常生活： 智能手机中的定位服务、共享出行、室内外导航、运动追踪等，GNSS已深入到我们生活的方方面面。 新兴应用： 自动驾驶、无人机导航、精准农业、应急响应等，GNSS正在赋能更多创新领域。 未来展望与挑战： 更高精度与可靠性： 提及未来GNSS系统在抗干扰、抗欺骗、服务韧性方面的改进。 融合定位： 卫星定位与惯性导航、视觉导航、Wi-Fi定位、蓝牙信标等多种技术的融合，以应对复杂环境下的定位挑战。 国际合作与标准化： 推动全球GNSS服务互联互通，制定统一标准。 结语： 《时空织锦：从古至今的定位脉络》并非一部冰冷的科技史，而是一部关于人类探索未知、改造世界、最终实现“知晓自身位置”这一基本需求的史诗。从古人夜观天象的敬畏，到地图绘制师笔下的严谨，再到现代卫星信号编织的全球网络，每一次技术的飞跃，都凝聚着无数先哲的智慧与不懈的努力。理解定位技术的过去，不仅是对人类智慧的致敬，更能帮助我们更深刻地认识当下，并以更广阔的视野去拥抱其塑造的未来。本书期待读者在字里行间，感受时空维度被不断拓展的震撼，体会定位技术如何将人类文明的织锦，一针一线，精巧地编织在这浩瀚的时空中。
这本书的排版和图表设计简直是艺术品级别的享受。在阅读过程中，我发现作者非常注重视觉辅助工具的运用。许多复杂的算法流程，没有一个清晰的流程图，光靠文字描述很容易让人迷失方向。但在这本书里，几乎每一个关键的算法步骤，都配有结构清晰、层次分明的图表。我尤其喜欢它对三维坐标转换矩阵的表示方式，用不同颜色的箭头和符号来区分旋转轴和投影方向，使得原本令人头疼的矩阵运算在视觉上立刻变得直观起来。更棒的是，书中的数学推导部分，字体选择和行间距都经过精心设计，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。这对于一本技术性很强的书籍来说，是极其难得的。阅读体验的优化，极大地降低了学习的心理门槛，让读者能够更专注于理解内容本身的逻辑，而不是被晦涩的文字和拥挤的版面所困扰。