导航定位基础 王威 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王威 著

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• 定位技术
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• 惯性导航
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• 传感器
• 算法
• 嵌入式系统
• 测绘
• 地理信息系统

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030431448

商品编码：29330989240

包装：平装

出版时间：2018-01-01

基本信息

书名：导航定位基础

定价：69.00元

作者：王威

出版社：科学出版社

出版日期：2018-01-01

ISBN：9787030431448

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要针对卫星导航和惯性导航，兼顾天文导航、无线电导航以及其他导航的定位方法（如信息匹配导航），对所涉及的基础性知识进行综合介绍，具体包括导航定位概述、坐标系统与时问系统、惯性导航基础、导航卫星轨道基础、导航定位数据处理基础、地球重力场与地磁场、地图投影的基本概念等。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《星图之下：古今导航术的演进与奥秘》 内容简介 浩瀚的星空，波涛汹涌的海洋，辽阔的未知大地，人类的探索脚步从未停歇。在漫长的历史长河中，每一次远航，每一次征途，都离不开那股指引方向的力量——导航。本书《星图之下：古今导航术的演进与奥秘》将带领读者穿越时空，深入探究人类如何凭借智慧与勇气，从仰望星辰到依靠精密仪器，一步步征服空间的束缚，揭示导航技术发展背后蕴含的科学原理、历史进程与人文精神。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一部关于人类探索精神与智慧结晶的宏伟史诗。我们力图以生动、详实的笔触，勾勒出导航技术从粗放到精细，从依赖自然到自主创造的精彩画卷。从远古时期先民们对日月星辰规律的敏锐观察，到中世纪航海家们对磁罗盘的巧妙运用；从哥伦布发现新大陆的壮丽航程，到现代飞机翱翔天际的精确制导；再到如今我们手机里那个小小的导航应用，每一次技术的飞跃，都凝聚着无数先辈的心血与智慧。 第一章：仰望星辰，大地为册——早期导航的智慧 在没有先进科技的时代，人类如何跨越山海，抵达遥远的目的地？本章将带您回到文明的曙光初现之时。我们将探讨古人如何通过观察太阳的东升西落、月亮的阴晴圆缺，以及星辰的轨迹来辨别方向。 太阳与大地： 太阳作为最稳定可靠的计时器和指方向的“路标”，其运动规律被早期人类深刻理解。我们回顾古代文明如何利用日晷、影长变化来确定时间与方向。例如，埃及人在尼罗河畔利用太阳预测洪水，也以此作为重要的导航依据。 月亮的脚步： 月相的变化与潮汐的规律息息相关，对于沿海居民而言，月亮是理解海洋节奏的密钥。本书将介绍一些利用月相变化的古老航海方法。 星辰的指引： 北极星在北半球作为永不移动的指路明灯，其重要性不言而喻。我们将详细介绍古代航海家如何识别主要星座，并利用它们在漆黑的夜晚进行导航。例如，希腊人对星座的命名与运用，以及波利尼西亚人如何在太平洋上凭借对星辰的精准记忆进行跨洋航行。 风、洋流与岛屿的低语： 除了天体，古代的导航者们还善于倾听自然的语言。他们通过观察风向的变化、洋流的流向，以及对沿途岛屿、海岸线的熟悉程度，积累了宝贵的经验。我们将讲述那些依靠“风神”、“水神”指引的传奇故事。 第二章：磁性的力量，方向的突破——磁罗盘的时代 磁罗盘的出现，是人类导航史上的一个里程碑。它将方向的判断从依赖瞬息万变的天象，转移到了一种相对稳定的内在属性上。 磁石的奥秘： 本章将追溯磁石的发现历程，以及人类如何逐渐认识到其指向南北的特性。从早期对磁石的迷信与传说，到科学的理解，这是一个漫长而有趣的过程。 罗盘的演进： 我们将详细介绍磁罗盘从最初的简陋形式，如水浮法，到逐渐发展出更精确的测量仪器。讲述中国古代四大发明之一——指南针，是如何影响了世界航海史。 航海家们的利器： 磁罗盘的普及，极大地增强了航海的信心和效率。哥伦布、麦哲伦等伟大的航海家，正是借助了磁罗盘，才得以实现前所未有的远洋探索。本书将通过生动的案例，展现磁罗盘在这些伟大航程中的关键作用。 经纬度之谜的破解： 虽然磁罗盘解决了方向问题，但如何精确测量船只所处的地理位置（经纬度）依然是巨大的挑战。本章将简要介绍早期尝试解决这一问题的努力，为后续章节的精确导航打下铺垫。 第三章：跨越海洋，丈量世界——大地测量与天文导航的革新 随着探索的深入，人们对地理位置的精确需求日益迫切。大地测量学与天文导航学的革新，将导航的精度推向了一个新的高度。 大地测量学的奠基： 我们将介绍大地测量学的起源，以及如何利用几何学、三角学等数学工具来测量地球的形状和大小。如埃拉托色尼测量地球周长的故事，便是早期人类对精确测量的杰出贡献。 天文导航的精确化： Sextant（六分仪）的发明，是天文导航的重大突破。它使得测量天体（太阳、月亮、星星）与地平线夹角成为可能，从而计算出船只的纬度。本书将深入浅出地介绍六分仪的工作原理，以及它如何改变了航海家的工作方式。 经度测量的新纪元： 经度的精确测量长期困扰着航海界。本章将着重讲述解决这一难题的关键人物和技术。例如，约翰·哈里森（John Harrison）发明的精密航海钟（Chronometer），是如何通过保持精确时间，从而使得通过测量当地时间与标准时间（如格林威治时间）的差值来计算经度。这无疑是人类征服海洋的又一伟大胜利。 海图的绘制与更新： 精确的测量需要精确的记录。本书将介绍海图绘制技术的发展，以及如何通过不断更新的海图，为后来的航海者提供更为可靠的航行参考。 第四章：电波的脉搏，无形的引力——现代导航技术的崛起 进入20世纪，科技的飞速发展为导航带来了革命性的变化。无线电、雷达、卫星等技术的应用，使得导航变得前所未有的精准、高效和普及。 无线电导航的先驱： 我们将回顾无线电波在导航领域的早期应用，如无线电信标、测向系统等。这些技术在二战期间得到了极大的发展，为飞机和舰船提供了重要的导航支持。 雷达的“慧眼”： 雷达（Radar）的出现，让导航者们在黑暗、浓雾中也能“看清”周围的环境。本书将解释雷达的工作原理，以及它在军事、民用导航中的广泛应用。 惯性导航系统（INS）： 介绍惯性导航系统是如何利用陀螺仪和加速度计来实时计算载体的速度和位置，无需外部信号，具有高度的自主性。 卫星导航的王者——GPS： 本章的重头戏将是全球定位系统（GPS）的诞生与发展。我们将详细介绍GPS的原理，包括其卫星星座、地面控制站、接收器等组成部分。从军用到民用，GPS如何改变了我们的出行方式，深刻影响了物流、测绘、军事等各个领域。 其他卫星导航系统： 除了GPS，还将简要介绍俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo、中国的北斗（BeiDou）等全球及区域卫星导航系统的发展情况，展现全球导航技术的多元化格局。 第五章：不止于定位，导航的未来展望 导航技术的发展并未止步，它正朝着更加智能化、融合化、无人化的方向演进。 融合导航的挑战与机遇： 介绍如何将多种导航技术（如GNSS、INS、视觉导航、地磁导航等）进行融合，以克服单一系统在特定环境下的限制，提高导航的鲁棒性和精度。 室内导航的新领域： 随着城市化进程和物联网的发展，室内导航的需求日益增长。我们将探讨现有的室内导航技术，如Wi-Fi定位、蓝牙信标、UWB（超宽带）等，以及未来的发展方向。 无人驾驶与自主导航： 无人驾驶汽车、无人机、水下机器人等自主平台的兴起，对导航技术提出了更高的要求。本书将展望自主导航在感知、决策、路径规划等方面的未来发展。 高精度定位与时空服务： 探讨厘米级甚至毫米级的高精度定位技术，以及导航系统如何与大数据、人工智能相结合，提供更丰富、更智能的时空服务。 导航的哲学与人文思考： 在技术的背后，导航始终与人类的探索精神、对未知的渴望紧密相连。我们将对导航技术的发展进行人文层面的思考，探讨它如何塑造了我们的世界观，以及在未来，导航将如何继续引领人类走向更广阔的疆域。 《星图之下：古今导航术的演进与奥秘》是一本集科学性、历史性、人文性于一体的读物。我们希望通过本书，让读者不仅了解导航技术的“是什么”和“怎么用”，更能深刻体会到其中蕴含的智慧、勇气与不懈追求。它将是一次穿越时空的精彩旅程，一次对人类探索精神的致敬，一次对未来无限可能的展望。无论您是地理爱好者、科技迷，还是对人类探索史充满好奇的读者，都能在这本书中找到属于自己的惊喜与启迪。

评分☆☆☆☆☆

我对导航定位技术在军事领域的应用一直抱有浓厚的兴趣，希望这本书能在“基础”之外，也能为我揭示一些这方面的端倪，或者至少能为理解相关应用打下坚实的理论基础。例如，精确制导武器的导航问题，很大程度上依赖于高精度的定位和导航能力。书中能否从基础原理出发，讲解惯性导航系统（INS）在导弹制导中的应用，以及如何通过星光导航、地形匹配导航、视觉导航等手段来提高其精度和抗干扰能力？尤其是我对地形匹配导航（TERCOM）的原理非常好奇，它如何通过比对实时传感器采集的地形与预存的地形数据库进行匹配来确定自身位置？这背后的算法复杂度以及所需的地形数据精度，如果能有所提及，将是非常有价值的信息。再者，在复杂的战场环境下，GPS信号可能会受到干扰或被压制，这时其他自主导航技术的选择和协同就显得尤为重要。本书能否在基础理论的框架下，对诸如惯性导航、磁罗盘导航、甚至一些新兴的“无源”导航技术（如利用环境信号进行定位）进行介绍？了解这些技术的原理，以及它们在面对电子对抗时的鲁棒性，将有助于我理解现代军事导航的发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

这本《导航定位基础》给我最直观的感受是，它不像市面上许多教材那样，上来就堆砌公式和理论，而是用了大量贴近实际应用的案例来引入和解释概念。这一点对于我这样有一定工程背景但对导航定位领域尚属初学的人来说，非常有帮助。我特别喜欢它在讲解一些核心算法时，会先从一个实际场景出发，比如无人机的自主起降、自动驾驶汽车的路径规划等，然后层层递进地揭示出实现这些功能所依赖的导航定位技术。比如，在讲解传感器融合时，它并没有直接给出复杂的融合方程，而是先通过一个简单的例子，展示不同传感器（比如陀螺仪、加速度计和磁力计）的数据如何结合起来，才能得到一个更稳定、更准确的方向信息。这种“由表及里”的学习方式，让我更容易理解抽象的数学模型和算法背后的逻辑。此外，书中对各种导航定位技术的优缺点、适用范围以及成本效益的分析也相当到位。例如，在讨论室内定位时，它详细对比了Wi-Fi定位、蓝牙信标定位、UWB定位等技术的原理、精度、部署难度和功耗，并给出了在不同场景下的选型建议。这种实操性的指导，让我觉得这本书不仅仅是一本理论书籍，更像是一位经验丰富的工程师在传授宝贵的实践经验。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最关心的就是它在“基础”二字上的分量。我希望它能提供一个从零开始、层层递进的学习路径，让我能够清晰地理解导航定位的演进历程和核心概念。比如，在讲解大地测量学基础时，它能否从地球的形状（椭球体模型）讲起，然后引出各种坐标系（地心坐标系、 địa lý 坐标系、局部坐标系等）的定义和相互转换？这对于理解后续的定位算法至关重要。我特别希望书中能用直观的方式解释GPS、GLONASS、Galileo、北斗等不同GNSS系统的基本原理，它们各自的特点和优劣势。例如，为什么GPS需要至少四颗卫星才能进行三维定位？不同卫星系统的信号频率、编码方式有何差异？这会如何影响接收机的设计和定位性能？此外，我还对室内定位技术的发展和应用非常感兴趣。虽然GPS在室外效果很好，但在室内环境几乎失效。书中能否详细介绍一下室内定位的技术原理，比如利用Wi-Fi、蓝牙、超宽带（UWB）、甚至可见光通信（VLC）等技术是如何实现高精度室内定位的？这些技术的优缺点、精度范围以及在智能建筑、仓储物流等场景中的具体应用，如果能有深入的探讨，那将非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书我早就想入手了，一直在找关于基础知识梳理得比较到位、讲解又不失深入浅出的入门读物。市面上的资料太多太杂，很多都直接跳到高级概念，看得人云里雾里的。我特别希望这本书能帮我打下坚实的基础，让我在理解更复杂的导航定位原理时，不至于感觉像在空中楼阁。例如，我一直对GNSS（全球导航卫星系统）的误差来源和修正方法感到好奇，但很多文献都语焉不详。如果这本书能从最基本的卫星信号传播、大气层影响、多路径效应等方面，逐一剖析这些误差是如何产生的，然后详细介绍如何通过差分技术（RTK、PPP等）来消除或减小这些误差，那对我来说简直是福音。再者，惯性导航系统（INS）的原理，特别是IMU（惯性测量单元）的组成、误差特性以及如何与GNSS进行融合，是我希望深入了解的另一个重点。很多时候，我们看到的都是融合后的结果，但其背后的原理，比如卡尔曼滤波是如何工作的，如何处理INS和GNSS的周期性误差，这些细节如果能在此书中得到清晰的阐述，那绝对能极大提升我的理解深度。最后，我还希望这本书能对不同类型的定位技术（如地磁导航、视觉导航、激光雷达导航等）在原理和应用场景上做一些概括性的介绍，让我对整个导航定位领域有一个更宏观的认识，而不是仅仅局限于GNSS和INS。

评分☆☆☆☆☆

我一直对导航定位技术在海洋探测和水下机器人领域中的应用深感着迷。这本书虽然名字是“基础”，但我希望它能在这方面有所触及，哪怕是简要介绍。比如，在水下环境中，GPS信号无法穿透，这就迫使我们依赖惯性导航、声学导航（如USBL、LBL系统）以及地形匹配导航等技术。我非常想了解这些技术是如何在严苛的水下环境中工作的，它们各自的局限性又是什么？例如，声学定位，我了解到它依赖于水声信号的传播，但水的密度、温度、盐度等因素都会影响声速，进而影响定位精度。这本书能否解释清楚这些海洋环境因素对声学定位精度的影响，以及如何通过一些补偿算法来提高精度？再者，水下机器人往往需要长时间自主作业，这就对INS的性能提出了很高的要求。我希望书中能详细讲解惯性传感器（如光纤陀螺、MEMS陀螺、石英摆陀等）的原理、误差特性，以及它们在长期积分中累积误差的问题。同时，如何通过外部传感器（如多普勒计程仪、深度计、声纳等）来校正INS的漂移，也是我非常关心的问题。如果这本书能提供一些关于水下导航定位系统的集成方案和实际应用案例，那就更完美了。