现代导航的演进：量子技术的兴起/高新科技译丛 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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[美] F.G.Major，吴德伟，杨春燕，徐小杰著

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店铺：墨林阁图书专营店

出版社：国防工业出版社

ISBN：9787118115512

商品编码：29434041773

包装：平装

出版时间：2018-02-01

具体描述

基本信息

书名：现代导航的演进：量子技术的兴起/高新科技译丛

定价：128.00元

作者： F.G.Major,吴德伟,杨春燕,徐小杰等

出版社：国防工业出版社

出版日期：2018-02-01

ISBN：9787118115512

字数：

页码：259

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《现代导航的演进：量子技术的兴起/高新科技译丛》旨在通俗易懂地阐述一些基本原理，深入说明卫星导航系统的设计，同时在正文中通过介绍性章节简介导航方法的早期发展。《现代导航的演进：量子技术的兴起/高新科技译丛》不是在讲导航的历史，只是尝试用史学观点介绍导航。
　　《现代导航的演进：量子技术的兴起/高新科技译丛》主要面向大专水平、具备物理和工程方面基础的求知非专业人员。它以直观的方式，广泛介绍了地面和空间导航演变的相关主题，且较少使用数学公式。前两章介绍自然界中的导航和古代水手的导航，包括腓尼基人、维京人、太平洋岛上居民所用的导航。第3、4章介绍恒星导航、星座及星坐标等要素。第5～7章介绍精密机械计时器，海洋中经度的测定和精密可控石英时钟近的发展。第8章总结介绍了量子概念，作为讨论微波和光与原子之间相互作用的准备知识。有关原子钟的介绍相当详细，包括氢微波器、铯束、铷电池，以及新发展的铯喷泉和单离子频率标准。随后介绍陀螺罗盘的章节引出了对萨格纳克激光陀螺的讨论。从3章开始介绍有关基于时间的导航：先是基于地面网络的“罗兰C”和“奥米茄”，随后是基于卫星的系统，包括轨道理论、早期的卫星导航系统SECOR、TRANSIT等；后推出了全球导航卫星系统——全球定位系统（GPS），该系统是本时代重大技术成就之一。对GPS分三大部分进行介绍：空间、控制和用户部分。研究人员试图通过实现超常的协调性和精度，使整个系统正常运作。GPS尤其是差分GPS的应用广泛，除了常见的空中导航、海洋导航和导弹制导，GPS还应用于大地测量、重大工程建设、矿业项目、农业、生态、紧急定位，更不用说高速公路导航。7章是太空导航的相关内容。8章讨论了导航的未来，届时原子干涉仪可作为陀螺罗盘使用，铯喷泉作为原子时间标准，子计算机用来更新卫星星历。

章自然界中的导航
1．1 动物导航
1．2 通过太阳确定方向
1．3 通过星星确定方向
1．4 磁场定向
1．5 风和气流
1．6 电场定向
1．7 信鸽
1．8 帝王蝶
1．9 长距离迁徙的鸟类
1．10 太平洋鲑鱼
1．11 人类的导航
参考文献

第2章早期的导航
2．1 沙漠游牧民族
2．2 太平洋中的航海家
2．3 星象罗盘
2．4 腓尼基人
2．5 维京人
2．6 古代的仪器
2．6．1 日晷和夜行仪
2．6．2 磁罗盘
2．6．3 沙漏
2．6．4 拖板计程仪和拖曳式计程仪
2．6．5 戴维斯象限仪
2．6．6 星盘
参考文献

第3章天文学的历史背景
3．1 古代天文学
3．2 伊斯兰天文学
3．3 欧洲天文学家
3．4 艾萨克·牛顿
参考文献

第4章现代天文学的要素
4．1 行星地球
4．2 月球和行星
4．3 内行星
4．4 外行星
4．5 恒星
4．6 星座
参考文献

第5章海洋导航
5．1 地理坐标
5．2 天文坐标系
5．3 时间系统
5．4 导航三角形
5．5 截距法
5．6 导航三角形的表格解
5．7 月球距离法
5．8 六分仪
5．9 磁罗盘
参考文献

第6章经度问题
6．1 早期时钟
6．2 机械钟
6．3 弹簧平衡轮钟
6．4 现代精密计时表
参考文献

第7章石英革命
7．1 历史背景
7．2 石英晶体
7．3 X射线晶体学
7．4 人造石英晶体
7．5 石英谐振器
7．6 石英谐振器作为电路元件
7．7 振荡器稳定性
参考文献

第8章经典原子钟
8．1 量子力学术语
8．2 薛定谔方程
8．3 原子结构
8．4 原子光谱
8．5 超精细相互作用
8．6 铷标准
8．7 铯标准
参考文献

第9章原子和分子振荡器
9．1 氨微波器
9．2 铷微波器
9．3 氢微波器
9．4 相关电子
9．5 氢微波器的性能
参考文献

0章离子场约束
10．1 引言
10．2 潘宁阱
10．3 保罗阱
10．4 囚禁离子频谱学
10．5 近期进展：囚禁单个离子
参考文献

1章光频振荡器：激光
11．1 简介
11．2 光腔
11．3 光放大
11．4 激光输出功率
11．5 激光输出波谱
11．6 气体激光系统
11．6．1 氦一氖激光器
11．6．2 氩离子激光器
11．7 半导体激光器
11．8 晶体固体激光器
11．8．1 红宝石激光器
11．8．2 Nd3+YAG激光器
11．8．3 Ti3+：蓝宝石激光器
11．9 激光冷却原子
参考文献

2章机械陀螺罗盘
12．1 陀螺运动
12．2 在旋转的地球上运动
12．3 陀螺罗盘的控制
12．4 陀螺振荡的阻尼
12．5 陀螺仪的主要误差
12．5．1 稳定误差
12．5．2 陀螺仪主体运动误差
12．6 斯伯利·马克37型陀螺罗盘
12．7 环形激光陀螺仪
12．8 光纤陀螺
12．9MEMS振动陀螺仪
参考文献

3章无线电导航
13．1 概述
13．2 无线电测向
13．3 伏尔航空导航
13．4 雷达
13．5 罗兰-C
13．6 罗兰-C海图
13．7 误差源
13．8 罗兰-C接收机
13．9 民用接收机
13．10 奥米伽系统
参考文献

4章卫星导航：空间部分
14．1 历史背景
14．2 GPS：系统设计
14．3 GPS卫星轨道
14．4 轨道摄动
14．5 星载系统
14．6 GPS卫星信号
14．7 新发展：GPSIⅡ
参考文献

5章卫星导航：控制部分
15．1 引言
15．2 监测站的地理位置
15．3 卫星星历的确定
15．4 GPS时间协调
15．5 信号传播速度
参考文献

6章卫星导航：用户部分
16．1 引言
16．2 GPS接收机
16．3 差分GPS
16．4 GPS-INS组合
16．5 GPS的应用
16．5．1 测绘和制图
16．5．2 卫星授时
16．5．3 航空和航海导航
16．5．4 铁路
16．5．5 农业
16．5．6 地面交通
16．5 ．7安全和救灾
16．5．8 体闲娱乐
16．5．9 环境
16．5．10 空间应用
参考文献

7章太空导航
17．1 简介
17．2 阿波罗计划
17．3 阿波罗计划的设计
17．4 遥远行星的导航：水手号使命
参考文献

8章导航的未来
18．1 引言
18．2 物质波：德布罗意理论24l
18．3 原子干涉：衍射光栅
18．4卡皮查一狄拉克效应
18．5 原子干涉仪
18．6 原子陀螺仪
18．7 铯喷泉频率标准
18．8 量子计算机
参考文献

后记

作者介绍

文摘

序言

《星海之舟：远航的智慧与未来的脉搏》一、序章：穿越时空的航行自人类仰望星空的那一刻起，对未知的好奇与探索的渴望便如同潮水般涌动。从远古先民在夜空中辨认北极星，到如今指挥着精密仪器探索宇宙深处，导航的旅程，本质上是一部人类智慧不断超越极限的史诗。它不仅仅是关于如何抵达目的地，更是关于我们如何理解自身在宇宙中的位置，如何构建一套精确度不断提升的认知框架。《星海之舟》将带领读者踏上一场穿越时空的壮丽航行，深入剖析导航技术从其古老起源到迈向未来前沿的演变历程。我们并非仅仅关注技术本身的进步，更着眼于这些技术如何深刻地影响了人类文明的发展，如何重塑了地理认知，促进了贸易往来，拓展了生存空间，乃至改变了我们思考世界的方式。本书将剥离表象，深入挖掘驱动每一次技术飞跃的深层动力，探寻那些在历史长河中闪耀的智慧火花，以及它们如何为我们今日触及的辉煌奠定基石。二、黎明时分：大地上的指引在机械的钟表和电子的信号尚未出现之前，人类的祖先凭借对自然最本真的观察，开启了导航的漫漫征途。本书第一部分将聚焦于这些“大地上的指引”。星辰的低语：夜空中最闪耀的星辰，如同古老的神祇，为最早的航海者提供了最可靠的参照。从观察太阳的东升西落，到识别星座的周期性变化，人类学会了利用天体运动来判断方向和大致位置。我们将探讨不同文明在天文学上的早期成就，以及如何将这些知识转化为实际的航海策略。例如，古代波利尼西亚人的海洋迁徙，他们如何凭借对海浪、风向、云层以及洋流的细致感知，在浩瀚的太平洋上精准地找到岛屿。大地与海洋的符号：除了星辰，陆地上的地标、山脉、河流，以及海洋中的潮汐、洋流、海岸线特征，都构成了早期导航的重要元素。我们会讲述如何利用这些自然特征来规划路线，如何在陌生的环境中辨别方向。例如，沿海居民如何依靠对海岸线形状的记忆和对潮水涨落规律的掌握进行捕鱼和短途航行。工具的雏形：尽管简陋，但早期导航工具的出现，标志着人类开始尝试量化和标准化导航过程。例如，水浮式罗盘的早期形态，尽管精度有限，却开启了人类对磁场方向的初步认知。我们还将讨论早期地图的绘制，以及它们如何从简单的示意图逐渐演变为承载更丰富地理信息的载体。三、机械的时代：精度与掌控的飞跃随着科学技术的进步，尤其是数学、物理学和工程学的蓬勃发展，导航技术迎来了第一个黄金时代。本书的第二部分将深入探讨这一时期的变革。经纬度的确定：确定地球上的精确位置，是航海史上的里程碑。我们将详细阐述“经度问题”的由来，以及科学家们为解决这一难题所付出的巨大努力。这不仅是科学上的挑战，更是对人类智慧和毅力的考验。从托勒密的经纬度概念，到格林威治子午线的建立，再到精确计时器的发明（如哈里森的航海钟），每一个环节都至关重要。光学与机械的融合：望远镜的发明，极大地扩展了海上的观测范围，使得远距离的定位和导航成为可能。 Sextant（六分仪）等精密光学仪器的出现，能够精确测量天体与地平线的高度角，从而计算纬度。我们将深入剖析这些工具的工作原理，以及它们如何为远洋航行提供前所未有的安全性。磁罗盘的成熟：磁罗盘作为方向指示的核心工具，在这一时期得到了显著的改进和普及。从简单的指南针到带有补偿装置的精密罗盘，它为航海者提供了稳定的方向参考。本书将探讨不同时期磁罗盘的设计演变，以及如何克服地磁偏角等影响因素。地图的革新：航海图的绘制达到了新的高度，更加精确、详细，并包含了深度、暗礁、灯塔等重要信息。这些地图的出现，不仅是地理知识的结晶，更是人类拓展全球视野的有力证明。四、电磁的浪潮：无线通讯与定位的新纪元进入20世纪，无线电技术的兴起，彻底颠覆了导航的传统模式，开启了一个全新的时代。第三部分将聚焦于这一激动人心的变革。无线电信号的指引：无线电波的传播，使得远距离的信息传递和定位成为可能。无线电测向站的建立，为舰船提供了沿海导航的重要支持。我们将介绍无线电导航系统（如LORAN）的工作原理，以及它们如何提高航行的精度和效率。雷达的眼睛：雷达技术的出现，如同给航海者装上了一双“电子之眼”，能够在恶劣天气和黑暗中探测到障碍物和其它船只。本书将解析雷达的工作原理，以及它在军事和民用导航中的广泛应用。惯性导航的独立性：惯性导航系统（INS）无需外部信号，通过测量载体的加速度和角速度来推算其位置、速度和姿态。它为潜艇、飞机等对隐蔽性和自主性要求较高的平台提供了关键的导航能力。我们将深入探讨INS的物理基础和技术挑战。卫星导航的曙光：尽管尚未完全成熟，但早期卫星导航系统的概念和初步尝试，已经预示了未来的方向。本书将简要回顾这些前瞻性的探索，为后续章节的卫星导航技术奠定基础。五、宇宙的坐标：全球定位系统的崛起 20世纪末至今，以全球定位系统（GPS）为代表的卫星导航技术，以前所未有的精度和便捷性，将导航带入了宇宙级的视野。本书第四部分将详细剖析这一革命性的技术。 GPS的原理与架构：我们将深入浅出地解释GPS系统是如何通过由24颗以上卫星组成的星座，利用信号传播时间来计算用户位置的。我们将详细介绍其信号发射、接收、解算等关键环节，以及影响其精度的各种因素。多系统并存与融合：除了GPS，还有GLONASS（俄罗斯）、Galileo（欧洲）、北斗（中国）等多个全球或区域性卫星导航系统。本书将介绍这些系统的特点、优势以及它们之间的兼容性和互操作性。多系统融合（GNSS）的趋势，将进一步提升导航的可靠性和精度。从专业走向大众：卫星导航技术从最初的军事用途，迅速渗透到民用领域的方方面面。从车载导航、智能手机到无人机、共享单车，我们已身处一个“万物皆可定位”的时代。本书将探讨其在交通运输、物流、农业、测绘、应急响应等领域的广泛应用。精度与可靠性的进阶：随着技术的不断迭代，差分GPS（DGPS）、实时动态GPS（RTK）等增强技术，以及与惯性导航、视觉导航等技术的融合，卫星导航的精度和可靠性正在不断攀升，为自动驾驶、高精度测绘等前沿应用提供了坚实的基础。六、未来的脉搏：量子导航的黎明当今世界，科学的边界正在不断被拓展，其中，量子技术以其独特的物理特性，为导航领域带来了颠覆性的想象空间。本书的最后一章，也是最引人遐想的部分，将展望量子导航的未来。超越经典：量子传感器的潜力：量子技术有望制造出比现有传感器灵敏度高出几个数量级的量子传感器，例如量子陀螺仪和量子加速度计。这些传感器对微小的运动和场变化极其敏感，能够实现极高的导航精度，并且不受外部电磁干扰的影响，甚至在没有卫星信号的情况下也能进行自主导航。量子时钟与时空基准：量子技术能够制造出极度精确的原子钟，其稳定性和准确性远超现有技术。这种超高精度的时钟，不仅能提升现有导航系统的定位精度，更有可能为建立全新的、基于时空本身的导航参照系提供可能。不受干扰的自主导航：量子导航的另一个重要优势在于其“自主性”。一旦建立了精确的初始位置和姿态，量子导航系统就能够独立工作，不受GPS信号中断、被干扰或被欺骗的威胁。这对于需要高可靠性和安全性的军事、深空探测、水下航行等场景具有革命性的意义。应用前景的展望：本章将探讨量子导航在自动驾驶汽车、无人机、深海探测、太空探索、高精度科学测量等领域的潜在应用。我们将描绘一个未来，导航不再仅仅依赖于外部信号，而是能够实现前所未有的精准、自主和可靠。七、结语：星辰大海，永不止步的探索《星海之舟：远航的智慧与未来的脉搏》并非一本简单的技术史书，它是一部关于人类求知欲、创造力和征服自然的壮丽史诗。从古人仰望星辰的朴素智慧，到如今量子技术描绘的未来图景，导航的演进始终与人类文明的进步同频共振。每一次技术的突破，都意味着我们对自身在宇宙中位置的理解更加深刻，对未知世界的探索更加自信。从陆地的跋涉到海洋的远航，从天空的翱翔到太空的驰骋，导航始终是我们抵达梦想彼岸的信使。本书希望通过梳理导航技术发展的脉络，激发读者对科学探索的热情，对人类智慧的敬畏，以及对未来无限可能的憧憬。星辰大海，永不止步的探索，我们将继续乘风破浪，驶向更加辉煌的未来。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，深邃的蓝色背景点缀着若隐若现的星系图，中央是抽象的光束交织，仿佛预示着一种跨越时空的探索。封面上“现代导航的演进”几个字体以一种古老而又现代的艺术字体呈现，暗示着历史的传承与未来的革新。而“量子技术的兴起”则以一种更加锐利、科技感十足的字体排印，与前者形成了鲜明的对比，激起了我对书中内容的好奇心。我一直对导航技术的发展历程颇感兴趣，从最早的星辰大海到如今的GPS，每一步都充满了智慧的火花。这本书的标题恰好触及了我内心深处的求知欲，我想知道在现代导航的背景下，量子技术将扮演怎样的角色，它会如何颠覆我们对“定位”的认知，又会对我们的日常生活带来哪些未曾想象的改变。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我被它的纸质和印刷细节深深打动了。书页泛着淡淡的米黄色，触感细腻而温润，这种质感在如今充斥着廉价纸张的书籍市场中实属难得。翻开扉页，印刷字体清晰、排版疏朗，没有丝毫的廉价感，足见出版方的用心。我尤其喜欢书中那些插图和图表，它们不仅清晰地阐述了复杂的概念，而且设计风格简洁而富有艺术感，为枯燥的技术描述增添了几分趣味。我一直认为，好的科普读物不仅仅是内容的堆砌，更是对读者阅读体验的呵护。这本书在这方面做得相当出色，它让我愿意沉下心来，细细品味其中的每一个字、每一幅图，仿佛在进行一场知识的深度探险，而不是匆匆的浏览。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者似乎是一位非常有经验的科学家，从他（她）严谨的逻辑和深入浅出的讲解风格中可以窥见一斑。尽管我并非量子物理领域的专业人士，但通过作者的笔触，我依然能够理解一些核心的概念，比如量子纠缠在导航中的潜在应用，以及量子传感器如何能够实现前所未有的高精度定位。作者在解释这些高深莫测的原理时，并没有使用过于生涩的术语，而是巧妙地运用类比和实例，将抽象的物理概念具象化，这对于像我这样的非专业读者来说，无疑是巨大的福音。我感觉自己仿佛置身于一个知识的殿堂，而作者则是一位循循善诱的向导，带领我一步步揭开量子技术神秘的面纱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“高新科技译丛”标签，让我对内容的专业性和前沿性充满了期待。译丛的名字本身就暗示着它汇集了当前最尖端的科技成果，并且经过了专业的翻译和审校，能够保证信息的准确性和原汁原味。我相信，这本书的内容一定经过了严格的筛选和考证，能够为读者提供最可靠的信息。我非常看重书籍的“译丛”身份，这代表着一种品质的保证，意味着我将阅读到的是经过精心打磨的、具有高度学术价值和应用潜力的知识。我希望这本书能够成为我了解量子导航领域的一个坚实起点，并且能够在我日后的学习和研究中提供重要的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够拓展人类视野、激发无限想象力的书籍情有独钟。这本书的标题就给我带来了这样的感觉。它不仅仅是关于技术本身，更是关于技术如何改变我们与世界互动的方式，关于人类探索未知、挑战极限的精神。我很好奇作者将如何描绘量子技术为现代导航带来的“质变”，是仅仅体现在精度上的飞跃，还是会催生出全新的导航模式，甚至改变我们对空间和时间的理解。我期待书中能够有一些前瞻性的思考，能够引导我跳出固有的思维框架，去想象一个由量子技术驱动的未来导航世界，在那里，导航将不再仅仅是简单的“指路”，而是更加智能、更加个性化，甚至能够与我们进行情感的互动。