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页数:274

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出版时间:2009-2

价格:38.00元

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isbn号码:9787811333183

丛书系列:

图书标签:

• 导航定位
• 定位技术
• GNSS
• 惯性导航
• SLAM
• 传感器融合
• 系统工程
• 自动驾驶
• 机器人
• 测绘

《天际的回响：星辰的引路者》 在广袤无垠的宇宙深处，人类的目光从未停止对未知领域的探索。从古老的航海家仰望星空，依靠日月星辰辨别方向，到如今我们脚下的每一寸土地，都可能被无形的网络精准定位，这场跨越千年的导航智慧演进，是一部波澜壮阔的史诗。《天际的回响：星辰的引路者》将带领您穿越时空的隧道，深入理解那些塑造了我们出行方式，定义了现代社会运作肌理的，最核心的导航与定位理念、技术及其深远影响。 本书并非对某个特定工程项目的技术手册，也不是对某项已成型系统的冗长描述。相反，它是一次对导航定位思想源头、演变脉络、核心原理及其在人类文明发展中所扮演的“幕后英雄”角色的深度解读。我们将一同回溯，探寻人类最初的导航火花是如何在自然界中被点燃，如何从最初的朴素观察，演化出精密的数学模型与科学理论。 第一卷：古老的星图与大地印记 在第一卷中，我们将目光投向人类文明的黎明。探索在没有电子设备，甚至没有发达文字记录的时代，先民们是如何凭借对自然现象的敏锐洞察，绘制出第一张“星图”，理解潮汐的规律，辨别风向的变化。我们将深入研究古代文明，如埃及、巴比伦、玛雅、中国，他们留下的关于天文观测、地理标记和航海技能的珍贵遗产。这包括了中国古代司南的巧妙构思，古希腊天文学家对宇宙结构的早期模型，以及波利尼西亚航海者惊人的海洋迁徙能力，他们如何在浩瀚太平洋上，仅凭星星、洋流和海鸟的踪迹，抵达遥远的岛屿。 我们将详细探讨这些早期导航方法的局限性，以及它们如何促使人类不断寻求更精确、更可靠的定位手段。从古老的里程碑，到教会的塔楼，再到海边的灯塔，这些“人造地标”的出现，标志着人类试图将自身的意志和智慧，转化为可供大规模使用的导航辅助系统。每一座灯塔的闪光，每一次石碑的刻画，都承载着古人对“知道我在哪儿”的深切渴望，以及他们为实现这一目标所付出的不懈努力。 第二卷：光学时代的精确与机械的灵魂 随着科学革命的到来，人类对世界的理解进入了一个新的纪元。光学仪器，如望远镜和六分仪，极大地拓展了我们观测宇宙的能力，也为海上导航带来了前所未有的精度。在第二卷中，我们将详细解析光学导航的基本原理，例如恒星定位的数学模型，以及如何利用高度角和方位角来确定自身位置。我们会特别关注海上导航的里程碑式事件，例如约翰·哈里森（John Harrison）发明的精密计时器（Chronometer），它如何解决经度测量这一困扰航海家数百年的难题，从而彻底改变了全球航行的格局。 机械计算和制图技术的进步，也为导航系统注入了新的活力。从早期简单的罗盘，到复杂的海图绘制，再到能够进行初步计算的机械装置，这些都体现了人类在将抽象的科学原理转化为实用工具方面的智慧。我们将探讨这些机械装置的设计理念，它们如何模拟物理过程，如何通过精密的齿轮和刻度，帮助航海者在复杂的环境中保持方向。这一时期的导航，是一种精密的艺术，是一种将光学观测、数学计算和机械制造融为一体的综合性学问。 第三卷：电磁的低语与无线电的解放 进入20世纪，物理学的突破性进展，尤其是电磁学的发现，为导航领域带来了革命性的变革。无线电波的出现，彻底解放了导航的束缚，使得在任何天气条件下，无论白天黑夜，都能实现远距离的通信和定位。第三卷将深入剖析无线电导航的基本原理。我们将探讨无线电波的传播特性，以及如何利用信号的到达时间差（TDOA）或信号强度差（TOD）来实现定位。 本书将详细介绍几种具有里程碑意义的无线电导航系统。例如，早期的无线电测向系统，如何通过追踪无线电信号的传播方向来确定目标位置；二战期间发展的信标系统（如Loran），如何利用多点发射的无线电脉冲，通过测量脉冲到达时间差来为飞机和舰船提供导航服务。我们还将分析这些系统的优势与不足，它们在精度、覆盖范围和抗干扰能力方面是如何不断发展的。这一时期，导航从依赖视觉和机械，转向了对电磁信号的捕捉与解读，开启了一个全新的维度。 第四卷：宇宙的信标与全球的脉搏 21世纪，导航技术的巅峰之作——全球导航卫星系统（GNSS）——的出现，将人类的定位能力推向了前所未有的高度。第四卷将聚焦于 GNSS 的核心理念和运作机制，但并非局限于某个单一系统的技术细节。我们将揭示 GNSS 背后的普适性科学原理，以及它是如何通过构建一个由多颗卫星组成的“人工星座”，在地球的每一个角落，为用户提供高精度、全天候的定位、导航和授时（PNT）服务。 本书将深入探讨 GNSS 的几个关键组成部分：天基段（卫星星座的规划、轨道设计与运行）、地面控制段（监控、注入和管理卫星）以及用户段（接收机的工作原理，信号处理与定位解算）。我们将详细解析GNSS信号的结构，以及接收机如何通过测量伪距和载波相位来计算出用户的位置。此外，我们还会介绍多种 GNSS 系统的演进，从最初的 GPS，到 GLONASS、Galileo、北斗等，以及它们之间的相互补充与协同工作。 更重要的是，我们将超越技术本身，探讨 GNSS 对现代社会产生的深远影响。从精确农业的自动化耕作，到智慧城市的交通管理；从航空、海运的全球化运行，到地质勘探、地震监测的科学研究；从移动通信的同步，到金融交易的精确授时。GNSS 已经成为现代基础设施不可或缺的一部分，它如同一个无形的“全球脉搏”，驱动着无数领域的精确运作。 第五卷：未来的织网与智能的延伸 站在今天的起点，我们眺望导航定位技术的未来。第五卷将展望那些正在萌芽或已显现趋势的新技术和新理念。我们将探讨惯性导航系统的独立性与融合，以及它如何与 GNSS 系统相结合，弥补 GNSS 在信号遮挡区域的不足。我们将深入研究惯性测量单元（IMU）的工作原理，及其在无人机、自动驾驶汽车等领域的关键作用。 此外，本书还将关注其他前沿技术的发展，例如高精度地图（HD Map）的构建与应用，它如何为自动驾驶提供厘米级的定位参考；以及利用人工智能（AI）和机器学习（ML）来优化导航算法，提高定位精度，增强系统的鲁棒性，并实现更智能化的路径规划与风险规避。我们还会讨论室内导航的挑战与机遇，以及如何通过 Wi-Fi、蓝牙信标、 UWB（超宽带）等技术，在室内环境中实现精准定位。 最后，本书将对导航定位技术在未来社会中的角色进行前瞻性思考。它将如何与物联网（IoT）、5G/6G通信、空间互联网等新兴技术深度融合，创造出更智能、更互联的未来世界。导航定位将不再仅仅是“告诉我我在哪儿”，而是成为一个更加主动、更加智能的“引路者”，引导着人类走向更安全、更高效、更美好的明天。 《天际的回响：星辰的引路者》是一部关于人类智慧如何在探索空间、理解自身位置的过程中不断进化的史书。它旨在激发读者对科学原理的好奇，对工程创新的赞叹，以及对技术进步如何塑造我们世界的深刻认识。这本书将引领您，以全新的视角，重新审视我们脚下的土地，我们头顶的天空，以及那些连接它们、定义了我们存在方式的，无形而又至关重要的“导航之网”。

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从装帧设计到内页排版，这本书都透露着一种低调的品质感。纸张的触感和字体的选择，都体现了出版方对读者的尊重。内容上，最让我赞叹的是它对“系统性思维”的强调。它从未将任何一个模块孤立地看待，而是始终将目光聚焦于各个子系统如何相互作用、共同构成一个复杂而又和谐的整体。它教导我们，在工程实践中，局部最优解往往会导致全局灾难。因此，这本书更像是一部关于“整合艺术”的教科书，它教会的不是如何精通某一种工具，而是如何设计一个能够自我修正、具备韧性的复杂系统。这种自上而下的设计理念，对于提升个人在大型项目中的规划和协调能力，具有不可估量的启发作用。

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这本书读起来感觉像是一场思想的探险，作者并没有急于抛出结论，而是耐心地引导读者去构建一个宏大的知识框架。我尤其欣赏它那种“慢工出细活”的叙事方式，每一个章节的过渡都衔接得极其自然，仿佛行走在精心铺设的石板路上，每一步都能感受到脚下坚实的历史积淀和理论支撑。它不仅仅是在介绍某个具体的技术分支，更多的是在探讨如何将看似孤立的知识点编织成一张能够预测未来趋势的思维之网。那种层层深入、抽丝剥茧的分析能力，让人在合上书本后，仍能清晰地在脑海中勾勒出整个领域的全景图。它迫使你跳出日常的琐碎，站在更高的维度去审视问题，对于任何想要真正理解“底层逻辑”而非仅仅停留在应用层面的专业人士来说，这无疑是一份极具价值的深度阅读材料。

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这本书的编排结构，老实说，初看之下略显“反潮流”。它没有遵循当下流行的“快速上手”、“速成秘籍”的套路，而是花了大量的篇幅去回顾那些看似“过时”的基础理论和历史演变。起初我有些不耐烦，觉得这些内容对于解决眼前的问题帮助不大。然而，随着阅读深入，我才意识到这种“溯源”是多么重要。正是对历史脉络的清晰梳理，让我明白了当前技术栈的局限性与未来的突破口在哪里。它教会我，任何一个成熟的工程体系都不是凭空出现的，它凝结了无数次失败与迭代的经验。这种对历史的尊重和深刻理解，使得书中的所有论述都带上了一种沉稳的力量，让人不敢轻易否定任何一个看似微小的细节。对于希望建立稳固、长久职业观的读者，这本书提供了坚实的思想基石。

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读完这本，我最大的感受是它在处理复杂概念时的那种“庖丁解牛”式的精妙。面对那些晦涩难懂的专业术语和复杂的数学模型，作者总能找到一个恰到好处的类比或者生活化的场景来解释其核心要义。这种能力非常难得，因为很多技术书籍往往为了追求学术上的严谨性，而牺牲了读者的可理解性，导致阅读过程充满挫败感。但这本书完全没有这个问题，它就像一位经验丰富的老教授，不仅知道“是什么”，更知道“为什么会这样”，并且能用最平易近人的语言告诉你“如何才能记住它”。我发现自己好几次因为一个巧妙的例子而豁然开朗，之前在其他地方百思不得其解的困惑，在此处迎刃而解。这绝非一本简单的入门指南，它更像是一本“通识教育手册”，让你在掌握硬核知识的同时，也提升了自身的思维表达能力。

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这本书的文字风格非常具有“现场感”，仿佛作者正坐在你的对面，一边喝着咖啡一边和你讨论最新的行业动态和未解决的难题。它的行文节奏变化多端，时而如同疾风骤雨般密集地抛出数据和参数，让你必须全神贯注地去捕捉每一个关键信息；时而又突然放缓，用一种近乎哲思的口吻来探讨工程伦理和未来趋势。这种动态的阅读体验，极大地避免了传统技术文档的枯燥乏味。特别是当涉及到一些前沿的、尚未完全成熟的技术领域时，作者表现出的那种既保持客观批判性、又充满探索热情的态度，极大地感染了我。它让你感觉自己不是一个被动接受知识的容器，而是一个和作者并肩作战的研究伙伴，共同面对未知。

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