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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吴德伟杨春燕... 编

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出版社： 国防工业

ISBN：9787118115512

商品编码：29708350345

开本：16

出版时间：2018-02-01

基本信息

• 商品名称：现代导航的演进--量子技术的兴起/高新科技译丛
• 作者：(美)F.G.梅杰|译者:吴德伟//杨春燕//徐小杰//苗强//戚君宜
• 定价：128
• 出版社：国防工业
• ISBN号：9787118115512

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2018-02-01
• 印刷时间：2018-02-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：259
• 字数：385千字

内容提要

F.G.梅杰著的《现代导航的演进--量子技术的兴 起》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，包括氢微波激射器、 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**导航卫 星系统——**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，*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，量子计算机用来*新 卫星星历。
    

目录

第1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
1.1 0太平洋鲑鱼
1.1 1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[3］
5.6 导航三角形的表格解[4］
5.7 月球距离法

《时空的脉动：从星辰到硅基的探索》 作者： （此处为作者姓名，若无，可暂时留空或虚构） 内容简介： 本书是一部宏大的跨越数个世纪的科学史诗，它将带领读者深入探索人类理解和驾驭时空奥秘的辉煌历程。从古人仰望星河，依靠日月星辰绘制简陋的航海图，到伽利略首次将望远镜指向苍穹，揭示宇宙运行的规律，再到牛顿奠定经典力学的基础，用数学语言描绘出天体运行的轨迹，本书层层递进，展现了人类智慧在认识宇宙尺度上的每一次飞跃。 我们首先会回到那个充满神话与传说的时代，探寻早期人类如何通过对天象的观察，发展出最早的计时系统和方向辨识能力。在那个时代，海上的航行依赖于直觉、经验和对自然现象的细致解读。潮汐的涨落、风向的变幻、星辰的位置，都是航海者手中最重要的“指南针”。接着，本书将聚焦于地理大发现时期，彼时，精确的地图绘制、罗盘的出现以及后来的六分仪的发明，极大地拓展了人类的活动范围。这些技术的进步，不仅改变了全球贸易格局，更深刻地影响了人类对地球本身的认知，从一个分散的大陆集合体，变成了一个可以被全球连接的整体。 随着科学革命的深入，物理学迎来了颠覆性的变革。艾萨克·牛顿的万有引力定律，以其简洁而普适的力量，统一了天上的运动与地上的运动，为我们构建了一个有序、可预测的宇宙模型。在这个模型下，航行不再仅仅是经验的累积，而是可以被精确计算和预测的工程。恒星的运动、行星的轨道，一切都遵循着严谨的数学法则。本书将详细解析牛顿力学如何成为经典导航技术的基石，以及它如何支撑起近代海洋和航空运输的飞速发展。 然而，宇宙的奥秘远不止于此。进入20世纪，阿尔伯特·爱因斯坦的相对论，以其惊人的洞察力，彻底改变了我们对时间、空间、引力的理解。狭义相对论揭示了时间与速度的相对性，广义相对论则将引力描述为时空本身的弯曲。虽然这些理论在宏观尺度上与牛顿力学有着惊人的相似性，但它们在极端条件下，如高速运动或强引力场中，展现出截然不同的面貌。本书将深入浅出地解释相对论的核心思想，以及它如何为现代高精度导航系统，特别是全球定位系统（GPS）的理论基础提供了支撑。读者将了解到，GPS卫星上的原子钟，之所以能够提供精确到厘米级的定位，正是因为它们必须考虑到相对论效应（包括狭义和广义相对论）对时间流逝的影响。 随后，本书的视角将转向20世纪中叶以后，介绍信息技术革命如何与导航技术深度融合。从最初的无线电导航，到后来卫星导航系统的诞生，每一步都标志着人类利用技术实现精确时空定位能力的巨大飞跃。本书将详细介绍各种导航技术的发展脉络，包括但不限于： 惯性导航系统（INS）： 即使在没有外部信号的情况下，也能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。我们将探索其工作原理，以及在航空、航天、潜艇等领域的关键应用。 无线电导航系统： 如Loran（远程导航系统），曾经在GPS普及之前扮演着重要的角色，本书将回顾其技术特点和历史贡献。 卫星导航系统（GNSS）： 以GPS为代表，本书将深入解析其系统的构成、信号传输、多普勒效应的应用以及接收机的定位原理。我们将探讨不同GNSS系统（如GLONASS, Galileo, BeiDou）的发展，以及它们如何相互补充，提供更可靠、更广泛的全球覆盖。 先进的传感器技术： 除了传统的导航传感器，本书还将介绍激光雷达（LiDAR）、视觉传感器等新兴技术在导航领域的应用，以及它们如何与现有系统结合，提升导航的精度和鲁棒性。 在探讨了传统和现代导航技术之后，本书的目光将进一步投向未来，深入分析前沿科学技术对下一代导航系统可能产生的深远影响。我们将探讨： 量子传感器在导航中的潜力： 量子物理学的最新进展，尤其是量子传感器的发展，为导航领域带来了革命性的可能性。原子钟在量子退相干方面的突破，使得计时精度达到了前所未有的水平，这对于高精度导航至关重要。此外，量子陀螺仪和量子加速度计，能够以极高的灵敏度和稳定性测量运动状态，有望在GPS信号不可用或被干扰的极端环境下，提供超乎想象的导航精度。本书将详细阐述量子干涉、量子纠缠等基本原理，以及它们如何被应用于构建比现有传感器更加精密、更加抗干扰的导航设备。 高精度地图与融合导航： 随着3D打印、自动驾驶等技术的发展，高精度地图的重要性日益凸显。本书将探讨如何利用传感器数据、卫星影像等多种信息来源，构建和更新高精度三维地图，以及如何将这些地图与惯性导航、视觉导航等多种导航技术进行融合，实现更加智能、自主的导航能力。 自主导航与决策： 在人工智能的驱动下，未来的导航系统将不再仅仅是提供位置信息，而是能够根据环境变化和任务需求，自主做出导航决策，甚至进行路径规划和规避障碍。本书将分析机器学习、深度学习等AI技术如何在导航领域发挥作用，以及它们如何赋能无人机、自动驾驶汽车等智能载体。 极端环境下的导航挑战与解决方案： 在深海、地下、极端天气、外太空等GPS信号难以触及或失效的环境中，传统的导航方式将面临巨大挑战。本书将探讨如何结合惯性导航、星体导航（在特定条件下）、视觉里程计以及新兴的量子导航技术，来应对这些挑战，确保在任何环境下都能实现可靠的定位和导航。 《时空的脉动：从星辰到硅基的探索》不仅仅是一部关于导航技术的著作，更是一部关于人类探索精神、科学进步和技术革新的百科全书。它展现了人类如何从对自然现象的懵懂认知，一步步发展出理解和驾驭宏观宇宙、微观世界的能力。本书将以清晰的逻辑、生动的语言，带领读者领略科学发展的壮丽图景，感受智慧的闪光，并对未来充满无限遐想。无论您是科学爱好者，还是对技术发展充满好奇，本书都将为您打开一扇通往更广阔知识世界的大门，让您深刻理解我们如何从仰望星空，到最终能够在宇宙的每一个角落，都精准地感知并定义我们的位置。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织得极其精妙，犹如一部层层递进的交响乐。开篇的铺垫扎实有力，稳步将读者引入主题，随后在深入到量子层面时，节奏感把握得恰到好处，避免了初学者产生强烈的挫败感。我尤其喜欢作者在探讨技术发展路径时，所流露出的那种历史的厚重感。他没有将新技术描绘得过于理想化，而是平衡地讨论了从理论到实用化所需要跨越的巨大鸿沟。这种现实主义的笔触，使得整本书读起来既充满憧憬，又不失脚踏实地的严谨。它不仅解答了“我们如何导航”，更引导我们思考“我们未来将如何确定自身在宇宙中的位置”。对于所有对未来科技抱有好奇心和求知欲的人，这本书都是一份不可多得的阅读材料。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，优秀的科普著作应该像一位技艺精湛的向导，能将读者带入一个既陌生又充满魅力的领域。这本书在这方面做得非常出色。它成功地架起了经典导航理论与革命性量子物理之间的桥梁。我欣赏作者那种将宏观趋势与微观原理紧密结合的叙事手法。读到关于时间同步和精度极限的讨论时，我简直能感受到工程师们在小数点后无数位上进行着不懈的斗争。这本书不仅是知识的传递，更是一种思维方式的熏陶，它教会我们如何用更底层的视角去审视我们习以为常的技术。对于工程背景的读者来说，这本书提供了极佳的跨领域参照，拓宽了解决问题的思路。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验非常“硬核”，但绝对是物超所值。它不像市面上很多科普书那样为了迎合大众而牺牲专业性，而是实打实地构建了一个宏大的技术图谱。我特别关注了其中关于抗干扰和自主导航的部分，作者用大量的篇幅分析了当前导航系统在复杂电磁环境下的脆弱性，并提出了基于新型物理原理的解决方案。书中大量的图表和数据支持，让那些抽象的概念变得可触摸、可量化。虽然某些技术细节我可能需要反复阅读才能完全消化，但那种知识被构建起来的成就感是无与伦比的。这绝对是一本可以放在书架上，时不时拿出来研读的工具书，而不是一次性读完就束之高阁的快餐读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人大开眼界，我本来以为这是一本关于历史演进的通俗读物，没想到它居然深入探讨了现代导航系统的底层逻辑和未来图景。作者的叙述非常流畅，从早期的天文导航讲到无线电导航，每一步的过渡都衔接得天衣无缝。特别是对惯性导航系统的描述，那些复杂的数学公式和物理原理，被他用生动的比喻和实际的案例解释得清晰易懂。我尤其欣赏其中对于精度和可靠性提升的分析，它不仅仅是罗列事实，更是深入挖掘了背后的技术瓶颈和突破口。读完第一部分，我感觉自己对我们日常生活中的GPS定位有了全新的认识，不再是单纯地依赖一个APP，而是对背后庞大的工程体系产生了敬畏之心。这本书的深度和广度都远超我的预期，非常值得推荐给对工程技术感兴趣的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文笔老练，逻辑严密，像是一场精心编排的学术盛宴。我被其中对未来导航技术的展望深深吸引住了，尤其是关于量子技术应用的章节，简直是科幻照进现实的教科书。作者似乎对前沿物理学有着深刻的理解，他没有停留在概念的堆砌上，而是详尽地阐述了量子纠缠、量子密钥分发这些尖端技术如何能在下一代导航中发挥决定性作用。书中对这些技术的潜在局限性也进行了客观的评估，显示出作者严谨的治学态度。阅读过程中，我不得不经常停下来查阅一些背景知识，但这种主动学习的过程反而让知识的吸收更加扎实。对于那些希望了解科技前沿，尤其是跨学科融合领域的读者来说，这本书提供了极佳的视角和深度。