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出版者:Dk Pub

作者:Henbest, Nigel/ Couper, Heather

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:

价格:29.99

装帧:HRD

isbn号码:9780789447081

丛书系列:

图书标签:

• 太空
• 百科全书
• DK
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• 探索
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• 科普

好的，以下是一本名为《星际航行与遥感技术：现代太空探索的基石》的图书简介，内容详尽，力求自然流畅，不含任何重复或“AI痕迹”的表达。 --- 星际航行与遥感技术：现代太空探索的基石 作者： 艾萨克·维克多 / 梁静娴（合著） 出版社： 环宇科技出版社 装帧： 精装，附赠高清星图索引册 页数： 890页 定价： 人民币 480 元 导言：跨越边界的必然性 自人类仰望星空的那一刻起，探索未知便如同刻在基因中的冲动。然而，将这一浪漫的幻想转化为可实现的工程壮举，依赖于两个核心支柱：精确的星际航行学与强大的遥感探测能力。本书《星际航行与遥感技术：现代太空探索的基石》正是一部全面梳理和深度解析支撑我们所有深空任务的理论、工具与实践的权威著作。它并非仅仅罗列事实，而是深入剖析了支撑当代宇航事业从近地轨道迈向太阳系内外部的数学模型、物理原理以及工程挑战。 本书的创作汇集了两位作者数十年的学术积累与工程经验，旨在为宇航工程师、天体物理学家、高年级本科生及研究生提供一本既具备坚实理论基础，又紧密贴合前沿工程应用的参考手册。我们相信，理解如何到达目的地，与理解如何观察目的地同样重要。 --- 第一部分：轨道力学与精准导航——探寻宇宙中的“路标” 本部分聚焦于确保航天器能够安全、高效地抵达预定目标的核心技术——星际导航与轨道设计。我们从牛顿经典力学出发，逐步过渡到爱因斯坦的广义相对论在精密轨道计算中的应用。 第一章：经典轨道动力学回顾与深化 二体与三体问题的高级解法： 重点解析了受摄动影响下的轨道长期稳定性分析，特别是行星引力对近地和地月轨道的影响模型。引入了拉格朗日点（Lagrange Points）的精确稳定性分析及其在空间基础设施部署中的策略价值。 转移轨道的最优化： 不仅涵盖了霍曼转移轨道，更深入探讨了低推力（如离子推进）下的准最优长时间转移轨道设计。详细阐述了庞特里亚金最大值原理在推力矢量控制与燃料消耗最小化问题中的应用。 第二章：深空导航与姿态控制 深空任务面临的最严峻挑战之一是信号延迟与距离带来的导航不确定性。本章系统阐述了如何克服这些困难。 深空测距与定位技术： 全面介绍了深空网络（DSN）的运作原理，包括双向无线电链路的噪声抑制、多普勒频移测量及其在轨迹修正中的反馈机制。对比分析了光学导航（Optical Navigation, OPNAV）技术在火星及更远探测任务中的优势与局限。 自主导航与相对定位： 针对登陆、对接及编队飞行任务，本章详述了基于特征点识别的视觉相对导航（V-NAV）算法。讨论了滤波技术（如扩展卡尔曼滤波 EKF、无迹卡尔曼滤波 UKF）在融合惯性测量单元（IMU）数据与外部观测数据以实现高精度状态估计中的关键作用。 高精度姿态确定与控制： 从陀螺仪、星敏感器到磁力矩器（Magnetorquers）和反作用轮（Reaction Wheels）的工作原理。特别关注了高动态机动（如行星大气捕获）中的鲁棒性控制算法。 --- 第二部分：遥感技术——解读来自远方的信号 要理解宇宙，我们必须学会“看”和“听”。本部分聚焦于将电磁波和粒子流转化为可分析数据的技术链条，这是现代行星科学、天文学乃至地球观测的根本。 第三章：电磁波谱与遥感基础理论 本章为遥感技术构建了坚实的物理基础。 辐射传输方程的深度应用： 详细探讨了大气、行星表面对电磁波的吸收、散射和发射过程，特别是对复杂介质（如冰粒云、尘埃环）中辐射传输的数值模拟方法。 传感器原理与噪声模型： 剖析了从可见光到红外、微波波段的主流探测器（如CCD、CMOS、微波辐射计）的工作机制。对信噪比（SNR）的量化分析和系统级噪声抑制策略进行了详尽论述。 第四章：主动与被动遥感技术的前沿 遥感手段分为被动接收自然辐射和主动发射信号进行探测。本书对两者进行了细致的区分和融合分析。 合成孔径雷达（SAR）与激光雷达（LiDAR）： SAR成像的几何与信号处理： 深入讲解了条带图、扫描图模式，重点阐述了聚焦算法（如Chirp Scaling）以及干涉测量SAR（InSAR）在地形测绘和地表形变监测中的应用，包括相位解缠（Phase Unwrapping）的挑战。 高精度激光测距： 分析了时间飞行（Time-of-Flight）与相位测量LIDAR在行星地形三维重建中的精度提升，以及对表面材料反射特性的敏感性。 光谱与高光谱成像： 介绍了如何通过光谱特征反演物质的化学成分。讨论了“混合像元”（Mixed Pixel）问题的解混算法，以及高光谱数据立方体的有效降维技术（如MNF变换）。 第五章：数据处理、融合与知识发现 再强大的传感器也需要高效的数据处理流程来转化为科学洞见。 遥感数据链的构建： 涵盖了从原始数据下传、辐射定标到几何校正的整个流程。讨论了数据预处理中对系统误差和环境噪声的消除技术。 多源数据融合（Data Fusion）： 探讨了不同波段、不同传感器（如轨道器的高分辨率图像与着陆器的近场测量）之间进行信息互补的策略。引入了贝叶斯框架下的不确定性量化方法，以评估融合结果的可靠性。 --- 第三部分：工程实践与未来展望 本部分将理论与实践相结合，探讨当前工程任务的设计哲学和未来技术的发展方向。 第六章：任务设计与约束工程 成功的太空任务是对工程约束的艺术化管理。 任务剖面设计： 结合实际案例（如火星探测器进入、下降与着陆 EDL 阶段），分析了推进剂预算、热控约束、电源管理（RTG与太阳能阵列）之间的相互制约关系。 可靠性与冗余设计： 讨论了深空电子设备在高辐射环境下的抗辐照设计，以及关键系统的容错与故障隔离机制。 结语：走向行星际文明的阶梯 《星际航行与遥感技术》的最终目标是提供一套完整的知识体系，使读者不仅能理解当前的成就，更能预见未来的挑战。从精确的轨道机动到对遥远行星大气成分的细微探测，每一个环节都蕴含着深刻的物理规律和尖端的工程智慧。本书试图搭建的，正是连接人类知识与无垠宇宙的坚实阶梯。 本书适合对象： 航天科研机构人员、高等院校相关专业师生、以及对深空探索技术有浓厚兴趣的专业人士。 --- 附录包含常用轨道参数表、辐射传输半解析模型公式集及深空网络通信链路预算范例。

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**评价一：** 我最近入手了《DK太空百科全书》，简直爱不释手！我一直对浩瀚的宇宙充满好奇，总想了解更多关于星星、行星、星系以及我们所居住的地球在宇宙中的位置。这本书的图文并茂真是让我惊喜连连。那些高清的宇宙照片，每一张都像一扇窗户，让我得以窥见宇宙的壮丽与神秘。我尤其喜欢关于黑洞和类星体的部分，虽然概念有些深奥，但书中用非常直观的方式解释了它们是如何形成以及它们对周围宇宙产生的影响。阅读过程中，我感觉自己就像一个宇宙探险家，从太阳系内的行星，到遥远的星系，再到宇宙大爆炸的理论，这本书都为我一一展开。它的语言通俗易懂，即便是对天文学没有太多基础的读者，也能轻松理解。我甚至可以想象，如果我有孩子，这本书绝对是激发他们对科学兴趣的绝佳读物。它不仅仅是一本书，更是一次精神上的宇宙漫游，让我感受到了自身的渺小，同时也体会到了人类探索未知世界的伟大。我强烈推荐给所有对宇宙充满向往的朋友们，绝对是一次物超所值的知识与视觉盛宴。

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**评价五：** 《DK太空百科全书》这本书，是我近期读到的最让我兴奋的图书之一。我一直对宇宙中的宏伟景象充满了向往，这本书完美地满足了我的好奇心。从太阳系的详细描绘，到星际空间的奥秘，再到宇宙的起源和演化，这本书几乎涵盖了所有我感兴趣的方面。我尤其着迷于书中关于各种奇特天体的介绍，比如脉冲星和中子星，那些密度极高的天体，它们的形成过程和性质，简直是物理学上的奇迹。这本书的图片质量非常高，无论是行星的表面纹理，还是遥远星系的壮丽景象，都处理得非常精细，让我仿佛身临其境。我常常会在阅读时，指着书中的某个照片，然后开始天马行空的想象，思考着那里可能发生的故事。这本书的语言也非常生动有趣，它用一种非常容易理解的方式，解释了那些原本非常复杂的科学概念。我感觉这本书不仅是一次知识的获取，更是一次心灵的洗礼，让我对宇宙的认识达到了一个新的高度，也更加坚定了我对科学探索的热情。

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**评价三：** 我一直认为，了解我们生活的这个世界，首先要了解我们所处的宇宙。《DK太空百科全书》恰恰满足了我这个愿望，而且是以一种令人惊叹的方式。这本书的结构安排非常有条理，从基础的天体概念，逐步深入到更复杂的宇宙理论。我特别欣赏它在介绍各种天体时，所使用的类比和解释方法，让原本高深的物理学和天文学概念变得易于理解。比如，关于光年的解释，书中用生活中熟悉的距离概念来比喻，我一下子就明白了它的巨大。而且，它并没有仅仅停留在理论层面，还深入探讨了人类对宇宙的探索历程，从早期的天文观测到现代的空间探测器，每一个里程碑都让人感慨万千。这本书的插图质量非常高，很多细节都处理得非常到位，让我仿佛身临其境。我常常会指着书中的某个星系，想象着那里可能存在的生命，这种思考本身就充满了乐趣。这本书绝对是那种你可以反复阅读，每次都能有新发现的书，它拓展了我的视野，也让我对科学的魅力有了更深的认识。

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**评价四：** 入手《DK太空百科全书》完全是冲着它精美的图片来的，但没想到，这本书的内容深度和广度同样令人印象深刻。我一直对恒星的演化过程感到好奇，这本书里关于不同质量恒星从诞生到死亡的详细描述，让我对宇宙的循环和更替有了更深刻的理解。尤其是关于超新星爆发的章节，那些震撼人心的图片和文字，让我深刻感受到了宇宙的力量。这本书的叙事风格非常吸引人，它并非枯燥的知识堆砌，而是将科学知识融入到引人入胜的故事和解释中。我个人尤其喜欢书中关于系外行星的部分，那些可能存在生命的遥远世界，总是让我充满遐想。书中关于寻找系外生命的方法和挑战的介绍，也让我对科学探索的严谨性有了更深的体会。这本书的排版设计也非常人性化，每个章节的重点都非常突出，而且标注清晰，查找信息非常方便。我常常会把这本书随身携带，在通勤的路上或者午休时间翻阅，总能被其中的内容深深吸引，仿佛开启了一段短暂的宇宙之旅。

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**评价二：** 作为一名对太空知识一直有点“雾里看花”的爱好者，我抱着试试看的心态翻开了《DK太空百科全书》。天知道，我完全被它震撼了！这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，而且最重要的是，它并没有让我觉得枯燥乏味。从太阳系的详细介绍，到恒星的生命周期，再到各种奇特的宇宙现象，每一个章节都像是为我量身定做的一样，解答了我心中无数的疑惑。我特别喜欢书中关于星云的讲解，那些由尘埃和气体组成的巨大云团，孕育着新生的恒星，它们的色彩斑斓和形态各异，实在是太迷人了。这本书不仅提供了丰富的知识，还非常注重视觉呈现，大量的插图、图表和照片，让原本抽象的天文概念变得生动形象。我甚至能通过图片感受到宇宙的宏大与辽阔，仿佛自己正漂浮在太空中，亲眼目睹这一切。我常常会花上一个下午的时间，沉浸在书中的宇宙图景里，忘记时间的流逝。这本书让我重新认识了我们所处的宇宙，也更加激发了我对宇宙奥秘的探索欲望。

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