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出版者:科学

作者:王平

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2007-7

价格:60.00元

装帧:

isbn号码:9787030192424

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船舶航行与导航原理：现代海洋工程的基石 本书导言 海洋，作为地球表面的主要组成部分，承载着全球贸易、国防安全和资源开发的重任。随着科技的飞速发展，船舶的尺寸、速度和复杂性不断增加，对航行安全与导航精度的要求也达到了前所未有的高度。本书《船舶航行与导航原理》旨在全面、系统地阐述现代船舶在复杂海洋环境下安全、高效航行的理论基础、关键技术及其工程应用。它不仅是海事院校学生深入理解航海科学的理论教材，也是海洋工程师、船长、引航员及海事管理人员进行专业知识更新与实践技能提升的重要参考读物。 全书内容紧密围绕船舶如何在三维空间中确定自身位置、规划航线、规避危险以及应对突发状况展开。我们将从最基础的地理学和数学原理出发，逐步深入到复杂的电子导航系统集成与数据处理层面，力求构建一个完整、逻辑严密的知识体系。 --- 第一部分：航行学基础与海洋环境 第一章：船舶运动与坐标系统 本章首先确立了描述船舶位置和运动所需的数学框架。详细介绍了地球椭球模型的建立、不同坐标系（如地理坐标系、地方性平面坐标系、船体坐标系）之间的转换关系，及其在航海图上的投影方法（如墨卡托投影、高斯-克吕格投影的海洋应用）。重点阐述了经纬度、航向、航速的精确定义，以及在不同参考框架下，如何计算船舶瞬时位置的微积分基础。同时，深入探讨了地磁场与真北、磁北之间的关系，以及如何计算并应用磁差和自差。 第二章：海洋水文与气象对航行的影响 海洋环境是影响船舶安全航行的核心外部因素。本章系统分析了影响船舶吃水、航向保持和操纵性的主要水文要素。详细阐述了海流（包括地转流、密度流及风生流）的成因、观测方法及其对航迹推算的影响。对潮汐现象的形成机理（半日潮、全日潮、混合潮）进行了深入的数学建模，并教授如何利用潮汐表和潮汐流预测数据进行港口靠泊规划。在气象方面，本书侧重于风场、波浪（规则波与不规则波）的特性分析，解释了船舶在风浪中受到的侧向漂移力和纵荡力矩，并引入了波浪力学的基础知识，指导船员如何选择最佳迎角以减小颠簸和能耗。 第三章：航迹推算与航行资料的准备 航迹推算（Dead Reckoning, DR）是传统导航的基石。本章详细介绍了在无外部导航参考下的位置推算方法，包括纬度差-经度差法、正弦定理法在不同航程中的应用。重点讲解了航行计划的制定流程，包括确定航线、计算预计到达时间（ETA）以及对航行资料包（如海图、灯塔表、航行警告）的准备与核对。此外，还引入了现代电子海图显示与信息系统（ECDIS）中航迹规划模块的底层逻辑，强调了纸质海图与电子数据的互为备份原则。 --- 第二部分：传统导航技术与天文定位 第四章：海图与航标的识读与应用 海图是航行的基础媒介。本章详尽解析了不同比例尺海图的特点、标准符号、水深测量方法（测深基准面）和高程基准面的选用。深入讲解了航标系统（IALA A/B）的灯质、色光特征、方位和作用距离的解读，特别是对危险区标识和安全水域界定的理解。内容涵盖了对沿岸、近海及深海海图的切换使用策略。 第五章：天文导航原理与实践 尽管被电子导航取代，天文导航仍是确保极端情况下导航可靠性的最后一道防线。本章系统介绍天体（太阳、月亮、行星和恒星）的视运动规律和天文坐标系（地平坐标系、赤道坐标系）。核心内容包括：六分仪的结构与观测误差分析；对星（日、月）高度角和方位角的观测技术；星表（如《航海历》）的使用方法；以及通过高度差法（Line of Position, LOP）确定船位的三点定位原理。重点讲解了如何通过多次观测和误差修正，获得高精度的天文定位。 第六章：磁罗经与陀螺罗经的误差校正 罗经是确定航向的核心设备。本章深入剖析了磁罗经的构造与工作原理，详细阐述了地磁偏角（Variation）的获取与应用。重点分析了船舶自身磁场对磁罗经的影响，包括恒磁差和变磁差的产生机制及其周期性变化，并给出了实际的校磁步骤和计算方法。对于陀螺罗经，本书解释了陀螺仪的进动原理、对准方法，以及由于地球自转和船舶运动引入的比向差（Azimuth Error）和阻尼误差的计算与校正，确保航向的准确性。 --- 第三部分：现代电子导航系统与定位技术 第七章：全球导航卫星系统（GNSS）的原理 本章是现代导航技术的基石。详细介绍以GPS、GLONASS、Galileo和北斗为代表的GNSS系统的空间星座结构、信号发射与接收原理。核心内容包括：伪距测量、钟差与对流层/电离层延迟的修正模型。重点阐述了差分GPS（DGPS）和实时动态定位（RTK）技术如何通过地面参考站的观测数据来提高定位精度，并分析了信号遮蔽、多路径效应等对船舶定位可靠性的潜在威胁。 第八章：雷达与能见度受限条件下的航行 雷达是船舶在低能见度环境下进行避碰和定位的关键工具。本章深入探讨了雷达的电磁波传播理论、脉冲发射与回波接收机制。详细介绍了固态雷达与机械扫描雷达的技术差异，以及如何正确设置雷达的增益、消除雨杂波和海杂波。本章的重点在于雷达绘图（Radar Plotting）的应用，包括手动相对运动绘图法和自动雷达标绘辅助系统（ARPA）的运行原理、目标捕获、跟踪算法以及碰撞风险评估（CPA/TCPA）的精确计算。 第九章：电子海图显示与信息系统（ECDIS）集成 ECDIS是现代航海决策支持系统的核心。本书从系统架构、数据标准（IHO S-57/S-100）和人机交互界面三个维度进行解析。详细讨论了电子海图的显示模式（如电子海图显示模式、雷达重叠模式）、安全水深设置、电子航行警告的接收与处理。关键部分在于讲解ECDIS如何整合来自GNSS、AIS、航程记录仪（SOG/COG）和深度计的多源数据，实现高精度的自动定位和航迹监控，以及应急情况下的系统切换与恢复流程。 第十章：自动操舵与动态定位系统（DPS） 本章聚焦于船舶自动控制技术。自动操舵系统（Autopilot）部分涵盖了PID控制理论在航向保持中的应用，不同模式（航向保持、导航跟踪、航线跟踪）的切换逻辑，以及应对涌浪时的补偿算法。动态定位系统（DPS）部分则深入探讨了对对位置参考系统（如水下声学定位、HiPAP）、运动传感器（如甲板传感器）和推进器配置（如全回转舵桨、艏/尾侧推器）的集成控制原理，重点分析了在复杂环境下的DP模式选择、性能评估与冗余设计。 --- 第四部分：船舶操纵、应急与安全管理 第十一章：船舶操纵性与靠泊技术 船舶操纵性受船体水动力特性、推进器效率和舵面效率的综合影响。本章分析了不同船型（如集装箱船、油轮）的横向力和横向力矩特性，以及在不同船速、吃水和侧风下的反应差异。重点介绍了离靠泊过程中的关键技术：拖曳力控制、横移操作、利用螺旋桨或侧推力进行精细调位。对引航员与驾驶员之间的有效沟通和指挥流程进行了规范化阐述。 第十二章：航行值班、避碰规则与风险管理 本章严格遵循《国际海上避碰规则》（COLREGs）的最新修订，结合实际案例分析了不同能见度下的态势感知和避让行动。深入探讨了航行值班的程序、职责划分和疲劳管理。风险管理部分引入了基于风险的航海实践（RBM），强调如何通过系统性的危险识别、风险评估和缓解措施，来构建主动安全文化，减少人为失误导致的事故。 第十三章：应急导航与通信 应急情况下的导航和通信是保障生命财产安全的最后屏障。本章详细讲解了遇险信号的发送与接收（包括DSC、EPIRB/SART），以及全球海上遇险与安全系统（GMDSS）的运作机制。重点分析了在雷达失效、GNSS中断或电源丧失等极端情况下，如何快速切换至备用导航设备（如惯性导航系统备用、磁罗经导航）和备用电源，确保船舶的基本航行能力不丧失。 --- 结语 《船舶航行与导航原理》力求在理论深度与工程实践之间找到最佳平衡点，为读者提供一个坚实、全面的现代船舶导航知识体系。海洋的挑战永无止境，本书希望能够成为读者驾驭现代科技、征服广阔海洋的可靠伙伴。

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我近期阅读了一本关于太空探索历史的书籍，这本书犹如一部跌宕起伏的史诗，让我跟随人类的脚步，一步步走向浩瀚的宇宙。作者以饱满的热情和详实的资料，为我们描绘了从早期火箭试验到阿波罗登月计划，再到国际空间站的建设和火星探测器的发射等一系列里程碑式的事件。书中详细介绍了那些伟大的科学家、工程师和宇航员们的贡献，他们的智慧、勇气和奉献精神令人敬佩。我特别喜欢书中关于冷战时期太空竞赛的章节，它生动地再现了那个紧张而又充满激情的时代，两个超级大国在太空领域的较量，极大地推动了航天技术的发展。此外，书中也对未来的太空探索进行了展望，包括载人火星任务、小行星采矿以及深空探测等，这些内容让我对人类的未来充满了无限的遐想。这本书不仅让我增长了太空知识，更重要的是，它点燃了我内心深处对未知的好奇和对探索精神的向往。阅读这本书的过程，仿佛自己也参与了那场伟大的探索，感受到了人类突破极限的决心和勇气。

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我最近读了一本关于数字营销策略的书，这本书的内容非常实用，简直是为我量身定做的。作者非常擅长将复杂的数字营销概念分解成易于理解的步骤，并提供了大量的实操案例和模板。书中涵盖了搜索引擎优化（SEO）、内容营销、社交媒体营销、电子邮件营销以及付费广告等多个方面。我尤其受益于关于“用户旅程映射”的部分，它详细地讲解了如何理解客户在不同阶段的需求，并针对性地制定营销策略。作者还强调了数据分析的重要性，并提供了一些常用的分析工具和指标，帮助读者衡量营销活动的效果。这本书让我重新审视了自己的营销策略，发现了很多可以改进的地方。例如，我之前过于注重内容创作，而忽略了SEO的优化，这本书让我认识到两者同等重要。此外，书中关于“个性化营销”的讨论也给我带来了很多启发，如何通过数据分析来为客户提供更精准、更符合其兴趣的内容。这本书的语言风格也很接地气，没有太多空洞的理论，而是充满了可执行的建议。我已经在尝试将书中的一些方法应用到我的工作中，并看到了初步的成效。

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这本关于量子计算的入门读物，简直是打开了我新世界的大门！我一直对量子力学的奇妙世界充满好奇，但总觉得那些复杂的公式和概念遥不可及。这本书的作者用一种非常直观和易懂的方式，将量子比特、叠加态、纠缠等核心概念娓娓道来。它没有一开始就陷入深奥的数学推导，而是通过类比和生动的插图，让我能够逐步建立起对量子世界的认知。我特别欣赏书中关于量子算法的部分，比如Shor算法和Grover算法，作者详细解释了它们如何在理论上超越经典算法，解决一些目前看来棘手的问题。虽然书中也提到了一些实际的挑战，例如量子比特的稳定性和纠错技术，但整体的基调是乐观的，并且描绘了量子计算在药物发现、材料科学、金融建模等领域的巨大潜力。这本书不仅满足了我对科学的好奇心，更让我对未来的技术发展充满了期待。我发现自己开始主动去了解更多关于量子信息学的知识，甚至开始尝试一些在线的量子计算模拟器。这本书的结构安排也很合理，从基础概念到应用前景，层层递进，让人不知不觉就沉浸其中。

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我最近刚读完一本关于人工智能伦理的书，这本书深入探讨了AI在决策过程中可能存在的偏见，以及如何通过算法设计和数据治理来减轻这些偏见。作者详细分析了不同类型的人工智能系统，例如面部识别、招聘筛选和信贷审批，如何因为训练数据的固有缺陷而导致歧视性的结果。书中引用了大量现实世界的案例，例如某些面部识别技术对有色人种的识别率较低，以及自动招聘系统可能因为历史数据中的性别比例不均而倾向于筛选男性应聘者。作者提出的解决方案也很有启发性，包括引入“公平性指标”来评估AI模型的表现，开发更具包容性和代表性的数据集，以及建立独立的审计机制来监督AI系统的运行。这本书让我对AI的潜在风险有了更深刻的认识，也激发了我对如何构建更负责任、更公平的AI技术的思考。虽然书中涉及到一些技术性的概念，但作者的讲解清晰易懂，配以丰富的图表和案例，使得即使是初学者也能很好地理解。这是一本非常有价值的书，对于任何关心AI发展方向的人来说，都值得一读。我尤其喜欢书中关于“可解释性AI”的部分，它解释了为什么理解AI的决策过程如此重要，尤其是在高风险领域，如医疗和司法。

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我最近翻阅了一本关于城市规划与可持续发展的书籍，这本书带我以全新的视角审视了我们生活中的城市。它不仅仅是关于建筑和道路的规划，更是对城市生态系统、社会公平以及居民福祉的全面考量。作者深入探讨了如何在高密度城市环境中实现环境友好型的交通系统，例如发展公共交通、鼓励自行车出行以及推广电动汽车。书中也重点关注了绿色建筑的设计理念，包括节能材料的应用、屋顶绿化以及雨水收集系统。让我印象深刻的是关于“韧性城市”的概念，即城市如何能够更好地应对自然灾害、气候变化以及其他突发事件。书中列举了一些成功的案例，展示了通过科学的规划和预警机制，城市可以有效降低风险，保障居民安全。此外，作者还强调了社区参与的重要性，认为城市的未来发展应该充分听取居民的意见和需求，构建包容性的城市空间。这本书让我深刻认识到，一个可持续的城市不仅仅是经济发达的城市，更是一个健康、宜居、富有活力的城市。它促使我更加关注身边的城市环境，并思考自己能为之做些什么。

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