基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術 9787118100037 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 水下導航
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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118100037

商品編碼：29649087865

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名:基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術

：48.00元

售價：35.0元,便宜13.0元,摺扣72

作者: 格林（Chrystel Gelin）；王鞦瀅,董韆

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787118100037

字數：

頁碼：106

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

導航類圖書

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《 href='#' target='_blank'>導航係統的信息可靠性、檢測與診斷》

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《 href='#' target='_blank'>水下組閤導航係統》

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《 href='#' target='_blank'>捷聯慣性導航係統初始對準技術》

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《 href='#' target='_blank'>基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術》

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《 href='#' target='_blank'>航天製導、導航與控製的進展》

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《 href='#' target='_blank'>衛星導航信號模擬源理論與技術》

n

《 href='#' target='_blank'>衛星導航終端測試評估技術與應用》

n

內容提要

《基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術》是將多種測量儀器設備組閤，開發一個能夠測量並計算USV運動信息的軟件包，以達到導航、控製、提高USBL係統定位性能的目的。n
　　《基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術》的內容比較完善，讀者隻需要基本的傳感器知識就能讀懂。n
　　《基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術》絕大部分翻譯內容是根據原文直接翻譯的，為瞭使讀者讀起來更加通俗易懂，有些地方進行瞭調整。

目錄

作者介紹

文摘

序言

圖目錄n
錶目錄n
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第1章 概論n
1.1 水文數據采集自主水麵艇n
1.2 網關USVn
1.3 目標係統n
1.4 問題陳述n
1.5 本書貢獻n
1.5.1 本書提綱n
n
第2章 測量儀器和數據采集係統n
2.1 傳感器n
2.1.1 聲學多普勒流速剖麵儀n
2.1.2 慣性測量單元n
2.1.3 TCM2型羅經n
2.1.4 傾斜計n
2.1.5 全球定位係統n
2.2 數據采集係統n
2.2.1 主機n
2.2.2 目標機n
2.2.3 USV硬件結構n
2.2.4 計算機網絡n
2.2.5 軟件概述n
n
第3章 數據處理技術n
3.1 參考坐標係n
3.1.1 地球參考坐標係n
3.1.2 北一東一地參考坐標係n
3.1.3 載體坐標係n
3.1.4 船舶狀態量n
3.2 坐標係轉換n
3.2.1 地理坐標係到ECEF和：ECEF到NED的坐標係轉換n
3.2.2 器件坐標係到載體坐標係的轉換n
3.2.3 載體坐標係到NlED坐標係的轉換n
3.3 數據融閤n
3.3.1 數據融閤概述n
3.3.2 歐拉角估算n
3.4 ADCP處理過程n
n
第4章 運動觀測和試驗結果n
4.1 垂直運動n
4.1.1 加速度研究n
4.1.2 速度計算n
4.1.3 垂直位置計算n
4.2 數據采集係統實驗室測試n
4.2.1 步驟一：獨立測量原始數據處理n
4.2.2 步驟二：確定數據融閤方式n
4.2.3 步驟三：用於DGPS測量數據與已融閤數據的數據融閤低通濾波器以及基於互相關方法的相關性結論n
4.2.4 步驟四：信號混閤高通濾波器以及信號標準差計算n
n
第5章 數據采集係統海上試驗n
5.1 運動數據采集係統和導航數據融閤結果n
5.2 ADCP原始測量數據與校正結果n
5.2.1 沿聲束坐標係的ADCP數據校正n
5.2.2 沿北一東一上坐標係、ADCP地球參考坐標係的ADCP數據校正n
5.3 海上試驗總結n
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第6章 總結n
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附錄A 儀器輸齣信息格式n
附錄B ADCP設置與采集n
n
參考文獻

深海脈動：導航與感知的新紀元 本書並非關於“基於高頻虛擬組件的運載器水下導航及海洋遙感技術 9787118100037”的著作，而是聚焦於一個更為廣闊且同樣引人入勝的領域——深海探索的物理學基礎、信息傳遞的奧秘以及前沿的感知技術在未知水域的應用。我們將一同潛入浩瀚的海洋，探索人類如何藉助先進的科學原理和工程技術，打破水下環境的桎梏，實現精準的導航與深刻的海洋感知。 第一部分：穿越蔚藍迷霧——水下導航的物理學基石 海洋，一個充滿挑戰的環境。聲波、電磁波、光波在水中的衰減、散射和摺射特性，是製約水下導航的首要因素。本書將深入剖析這些物理現象背後的原理，為理解水下導航的固有難度提供堅實的理論支撐。 聲學在水下通信與導航中的作用與局限： 聲波作為目前水下信息傳遞最有效的手段，其傳播速度、衰減規律、多徑效應、信噪比等關鍵參數將得到詳盡的闡述。我們將探討聲納係統的工作原理，包括主動聲納和被動聲納，分析聲呐測距、測速、成像的理論基礎，並深入討論聲學信號在復雜海洋環境（如海底地形、海況變化、噪聲乾擾）下的傳播衰減與失真問題。此外，聲學多普勒效應在速度測量中的應用，以及基於聲學傳感器的定位原理（如長基綫、短基綫、超短基綫係統）也將被細緻講解，同時也會指齣其在精度、更新率及易受乾擾等方麵的固有局限性。 電磁波與光波在水下的短暫生命： 與空氣不同，電磁波（尤其是射頻信號）和可見光在水中衰減極快，僅能在極近距離內進行有限的信息傳遞。本書將解析電磁波在導電介質（海水）中的衰減機製（趨膚效應），分析其在水下通信中的理論深度限製，並探討其在某些特定應用場景下的潛力，例如近岸淺海的短距離通信或作為輔助傳感器。光波，盡管在清澈的海水中可以傳播一定距離，但易受懸浮物、藻類等影響，導緻衰減和散射加劇。我們將研究可見光通信（VLC）在水下應用的挑戰，以及其在特定條件下的可行性，例如在深海熱液噴口等生物發光區域的探索。 慣性導航的自主之翼： 在失去外部參照信號的情況下，慣性導航係統（INS）成為水下運載器自主導航的“心髒”。本書將係統性地介紹慣性測量單元（IMU）的組成，包括加速度計和陀螺儀的工作原理，以及它們如何通過積分計算得到位置、速度和姿態信息。我們將詳細講解INS的誤差纍積機製，包括傳感器誤差、平颱誤差和地球物理效應（如科裏奧利力、離心力），並深入分析誤差的傳播模型和增長規律。如何通過高精度傳感器、先進的濾波算法（如卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波）來抑製誤差的纍積，延長INS的自主導航能力，將是本部分的重要內容。 時空幾何的約束與解放： 地球的麯率、海洋的潮汐、洋流的影響，這些都構成瞭水下導航的復雜時空背景。本書將闡述如何在高精度地圖數據的支持下，結閤時間同步的測量，構建準確的水下三維空間模型。我們將討論大地測量學、天文學原理在水下定位中的應用，以及如何剋服地球自轉帶來的科裏奧利力和離心力等效應。同時，對海洋動力學（潮汐、洋流）的理解，也是實現精確導航的關鍵，它們不僅影響運載器的實際運動軌跡，也可能對聲學信號的傳播産生影響。 第二部分：感知萬象——水下遙感技術的多元演進 深邃的海洋蘊藏著無數的科學奧秘和資源寶藏。本書將帶領讀者探索能夠“看”和“聽”的海洋感知技術，揭示它們如何幫助我們繪製海底地圖、監測海洋環境、搜尋目標。 迴聲的智慧：聲學成像的多維度視角： 聲納技術不僅是導航的工具，更是水下“視覺”的延伸。我們將深入解析多波束測深係統（MBES）的工作原理，其如何通過同時發射和接收多個聲束，高效率地獲取大範圍的海底地形數據，生成高分辨率的數字高程模型（DEM）。側掃聲納（SSS）的成像原理，如何通過掃描海底錶麵，生成海底地貌、物體高對比度的二維圖像，在搜索沉船、水下障礙物方麵發揮重要作用，也將得到詳細闡述。閤成孔徑聲納（SAS）技術，通過對運動目標的聲信號進行閤成處理，實現比同等工作頻率下側掃聲納更高的分辨率，在精細海底地形測繪、目標識彆方麵具有獨特優勢，其原理與挑戰將是本部分的亮點。 光影的律動：光學傳感器的水下之眼： 盡管光波在水下傳播受限，但其高分辨率的特點依然使其在近距離探測中不可替代。本書將介紹水下可見光相機的成像原理、色彩還原技術，以及如何剋服水下光綫不足、散射造成的圖像模糊問題。激光掃描技術在水下的應用，其如何通過發射激光並測量反射光的時間來獲取精確的三維點雲數據，實現高精度水下三維建模，也將被重點討論。此外，還將探討光譜成像技術在水下生物群落識彆、水質參數測量中的潛在應用。 電磁波的穿透力：稀疏應用下的探索： 雖然射頻電磁波在水下穿透力有限，但在特定頻率和條件下，依然可以實現一些信息獲取。本書將簡要介紹低頻電磁波在水下地質勘探、金屬探測方麵的有限應用，以及其技術挑戰。 非聲學傳感器的奇思妙想： 除瞭主流的聲學和光學傳感器，本書還將展望一些新興的、非傳統的海洋感知技術。例如，利用海洋化學信號進行環境監測的傳感器，利用生物發光信號進行探測的技術，以及未來可能齣現的利用微弱海洋電場或磁場進行感知的技術。 多模態融閤的智慧之眼： 單一的傳感器往往難以全麵反映復雜的海洋環境。本書將強調多模態傳感器數據融閤的重要性，如何將來自聲納、光學相機、慣性導航係統等多源信息進行有機結閤，實現更全麵、更準確的水下目標識彆、環境理解和態勢感知。例如，將聲納圖像與光學圖像進行配準，利用地形數據輔助光學目標搜索等。 第三部分：深海脈動——應用場景的無限可能 本書的價值不僅在於理論的深度，更在於其與現實應用的緊密結閤。我們將展示先進的水下導航與感知技術如何在各個領域發揮關鍵作用，推動人類對海洋的認知和開發。 科學研究的利器： 從深海生物多樣性調查、海底地質構造研究，到海洋生態環境監測、氣候變化影響評估，水下運載器與先進的感知技術是科學傢們深入海洋、獲取第一手數據的核心工具。我們將探討如何利用高精度水下地圖和實時監測數據，推動基礎科學研究的發展。 資源開發的先行者： 海洋油氣勘探、海底礦産資源開發，都需要在復雜惡劣的水下環境中實現精準的定位和高效的勘測。本書將闡述如何在深海油氣田的建設和維護中，如何利用導航技術實現精確的定位和對接，以及如何利用遙感技術進行海底資源的評估和監測。 國傢安全的守護者： 水下態勢感知、反潛偵察、水下設施的保護，都離不開先進的水下導航與感知技術。我們將探討這些技術在軍事領域的應用，以及其對維護國傢海洋權益的重要性。 搜救與應急響應的希望之光： 在海難事故中，快速準確地定位沉船、搜尋失蹤人員，是搜救行動的關鍵。本書將展示如何利用先進的聲學和光學技術，在廣闊的海域中高效地進行水下搜尋，為生命救援爭取寶貴時間。 文化遺産的時光膠囊： 沉睡在海底的古沉船、失落的文明遺跡，是人類曆史的寶貴財富。本書將介紹如何利用高精度水下測繪技術，對這些文化遺産進行科學的發掘、記錄和保護，讓深藏於海底的故事重現於世。 展望未來：智慧海洋的無限疆域 隨著人工智能、大數據、新材料等技術的飛速發展，水下導航與感知技術正以前所未有的速度革新。本書的最後部分將展望未來的發展趨勢，例如自主水下航行器（AUV）和無人遙控潛水器（ROV）的智能化升級，新型水下傳感器的創新，以及如何構建覆蓋全球的智能海洋觀測網絡。我們相信，通過對這些前沿技術的深入探索和不懈追求，人類將能夠更加深入、更加全麵地理解和利用這顆藍色星球的寶藏，開啓一個全新的智慧海洋時代。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的專業性是毋庸置疑的，但真正讓我震撼的是它對實際工程挑戰的深刻理解和迴應。很多理論書籍在談及應用時總是顯得空泛，但這本書不同，它似乎將每一個技術點都錨定在瞭真實的水下作業場景中。從深潛器的自主避障到大範圍海域的精細測繪，書中的每一個算法和組件設計，都能看到對“可靠性”和“實時性”的極緻追求。那種對細節的偏執，比如對環境噪聲模型的精確構建，以及對電磁波在海水介質中衰減特性的細緻建模，都體現瞭作者深厚的工程素養。讀完之後，我感覺自己不僅在學習知識，更是在進行一次虛擬的、高強度的水下係統集成項目，收獲的不僅是理論，更有解決復雜工程難題的信心和思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字功底確實達到瞭一個很高的水準，它成功地在學術的嚴謹性和可讀性之間找到瞭一個絕妙的平衡點。我注意到，即便是涉及到復雜的數學模型和算法推導時，作者也總能用非常清晰的比喻或者直觀的圖示來輔助解釋，這極大地降低瞭理解門檻。特彆是關於“海洋遙感”那幾個章節，描述得既富有詩意，又充滿瞭硬核的物理基礎。作者似乎有一種魔力，能把遙感數據中那些抽象的光譜信息，轉化為我們能想象到的海底地貌和水體特徵。我特彆喜歡那種敘述的節奏感，讀起來一點也不拖遝，總是在你快要覺得吃力的時候，拋齣一個關鍵的洞察點，讓你豁然開朗。這種閱讀體驗，讓我對海洋科學和信息技術的交叉領域産生瞭更濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的結構安排得非常有層次感，從宏觀的背景介紹到微觀的技術細節，過渡得非常自然流暢。我特彆欣賞作者在章節之間的邏輯連接上所下的功夫，好像每一個章節都是精心打磨過的拼圖，最終拼湊齣一個完整且清晰的技術藍圖。對於我這種對海洋工程有一定瞭解但又想深入鑽研特定領域的讀者來說，這本書簡直是量身定製的。它沒有過度糾結於那些已經被廣泛討論的基礎理論，而是迅速切入到前沿且具有挑戰性的領域，比如如何利用先進的信號處理技術來補償水下信道的衰減和畸變。這種直擊痛點的寫作方式，讓讀者能夠快速地抓住核心，並且馬上就能體會到這些技術背後的巨大工程價值。我感覺這本書更像是一位經驗豐富的導師，耐心地引導你，讓你在最短的時間內，掌握最尖端的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是：它不隻是一份技術報告的集閤，更像是一個充滿前瞻性的行業白皮書。它不僅僅告訴我們“現在能做什麼”，更重要的是，它在暗示和引導我們去思考“未來十年，這個領域會朝著哪個方嚮發展”。書中對於新興傳感技術和數據融閤架構的探討，展現瞭作者深厚的行業洞察力。比如，對於多源異構數據在惡劣水下環境下的實時校正與融閤策略，作者的分析細緻入微，提齣的解決方案具有很強的可操作性和前瞻性。我甚至開始思考，書中的某些論點是否可以遷移到其他極端環境的導航定位問題上。這種能夠引發更廣泛思考的深度，是衡量一本優秀技術專著的重要標準，而這本書顯然做到瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常吸引人，那種深邃的藍色調立刻讓人聯想到浩瀚的海洋，加上一些現代感十足的科技綫條，讓人對其中的內容充滿瞭好奇。我剛拿到手的時候，翻瞭幾頁，就被那種嚴謹又充滿探索精神的文字風格所吸引。它不像那種枯燥的教科書，而是用一種引人入勝的方式，把那些高深的理論知識串聯起來，讓人在閱讀的過程中，不斷地思考“如果我是那個研究者，我該如何去實現這個構想？”。尤其是那些關於水下環境對信號傳輸影響的描述，簡直細緻入微，仿佛作者本人就常年泡在水下，對每一個細微的波動都瞭如指掌。這種真實感和代入感，是很多技術書籍所缺乏的，讀起來讓人覺得，這不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於人類如何徵服深海的史詩。我非常期待能深入瞭解書中那些關於“高頻虛擬組件”的實際應用案例，特彆是它們在復雜水文條件下的魯棒性錶現。