古代人騎馬、開船,現(xiàn)代人驅(qū)車、駕機,甚至乘火箭遨游太空,這些都需要導(dǎo)航。導(dǎo)航是確定當(dāng)前位置、尋找前往目的地的技術(shù)和方法。導(dǎo)航發(fā)展的過程,也是人類認識世界的過程,其中充滿了人類的智慧,但也不乏慘痛的教訓(xùn)。本書通過對各種導(dǎo)航方法發(fā)展過程的詳細介紹,展現(xiàn)古代人和現(xiàn)代人把導(dǎo)航方面的一個個奇思妙想轉(zhuǎn)為現(xiàn)實的曲折故事。
在我國獨具特色的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面應(yīng)用,國家導(dǎo)航定位授時體系建設(shè)全面布局的關(guān)鍵時期,希望本書能給大家打開一扇通向現(xiàn)代化導(dǎo)航的大門。
李孝輝,研究員,中國科學(xué)院國家授時中心副主任,中國科學(xué)院國家授時中心時間頻率測量與控制研究室主任,陜西天文臺副臺長,曾主持國家自然科學(xué)基金重點項目、國家重大專項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目、“863計劃”項目等。出版科普作品《圖解時間》,曾獲得科技部全國優(yōu)秀科普作品獎。
前言 3
第1章 令人頭疼的導(dǎo)航 1
1.1導(dǎo)航讓英國損失了一支艦隊 1
1.2經(jīng)度測量讓英國準(zhǔn)將為難 3
1.3導(dǎo)航要解決位置問題 6
1.4導(dǎo)航是一項千年難題 7
1.5對導(dǎo)航技術(shù)的研究促進歐洲科技大發(fā)展 7
1.6偽科學(xué)也被用于導(dǎo)航 12
第2章 在旋轉(zhuǎn)的球體上導(dǎo)航 17
2.1地球是旋轉(zhuǎn)的球體 17
2.2在旋轉(zhuǎn)的球體上“畫線” 20
2.3分辨方向是生活中的基本技能 28
2.4伽利略與3種導(dǎo)航方法 38
第3章 地標(biāo)導(dǎo)航的發(fā)展歷程 51
3.1亞歷山大燈塔 51
3.2用水泥建造的燈塔 52
3.3 航標(biāo)“同步閃”,解決現(xiàn)代燈塔發(fā)展難題 55
第4章 月距法導(dǎo)航的發(fā)展歷程 57
4.1 巴黎天文臺 57
4.2格林尼治天文臺 59
4.3牛頓的努力 61
4.4月距法即將成功 62
第5章 鐘表法導(dǎo)航的發(fā)展歷程 64
5.1一個制造鐘表的人 64
5.2第一臺航海鐘 66
5.3拒絕大獎的誘惑 69
5.4最完美的鐘表 70
5.5第四臺航海鐘 72
第6章 月距法和鐘表法的融合 74
6.1獲得大獎的條件 74
6.2鐘表法的明顯優(yōu)勢 75
6.3月距法也獲得成功 77
6.4最終的獲獎?wù)?79
6.5平分秋色的兩種方法 80
6.6 庫克船長有“三寶” 82
6.7經(jīng)度起點確定的依據(jù) 84
第7章 從天文導(dǎo)航到無線電導(dǎo)航 85
7.1利用時間測量實現(xiàn)定位 85
7.2定位的基礎(chǔ)是通過偽隨機碼測量偽距 87
7.3根據(jù)偽距確定位置 89
7.4導(dǎo)航的關(guān)鍵是時間 90
7.5現(xiàn)代的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 93
7.6誰需要衛(wèi)星導(dǎo)航? 95
第8章 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間 99
8.1為什么要建立系統(tǒng)時間? 99
8.2目前使用的時間標(biāo)準(zhǔn) 105
8.3衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的時間尺度 108
8.4如何評價系統(tǒng)時間 110
第9章 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的時間同步方法? 112
9.1原子鐘信號與時間比對 112
9.2站間時間比對 115
9.3衛(wèi)星和地面的時間比對 119
9.4實驗室內(nèi)的時間比對 121
9.5時間同步頻度的設(shè)置 126
9.6時間的使用者與傳遞者 127
第10章 怎么調(diào)整原子鐘 131
10.1對表的內(nèi)涵 131
10.2原子鐘時間的變化規(guī)律 132
10.3對表需要慎重 133
10.4三種對表方法 134
10.5衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的對表 137
第11章 不同系統(tǒng)的時間關(guān)系需要協(xié)調(diào) 138
11.1多系統(tǒng)協(xié)同導(dǎo)航 138
11.2多系統(tǒng)協(xié)同導(dǎo)航要解決3個問題 139
11.3為什么會有系統(tǒng)時間偏差 141
11.4系統(tǒng)時間偏差有多大 143
11.5怎么處理系統(tǒng)時間偏差 144
11.6系統(tǒng)時間偏差對用戶定位的影響? 144
第12章 未來的導(dǎo)航 145
12.1開闊環(huán)境中,衛(wèi)星導(dǎo)航是首選 145
12.2在城市“峽谷”中導(dǎo)航比較困難 146
12.3室內(nèi)與地下空間導(dǎo)航? 147
12.4深海導(dǎo)航問題還沒有解決 148
12.5太空導(dǎo)航技術(shù)需要進一步發(fā)展 149
12.6結(jié)束語 150