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出版者:

作者:朱成山

出品人:

页数:153

译者:

出版时间:2010-5

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787811261950

丛书系列:

图书标签:

• 爱国主义教育
• 红色文化
• 党史
• 新中国成立
• 思想政治教育
• 文化遗产
• 历史
• 教育
• 基地
• 主题教育

星辰大海的航程：一部关于现代航海技术与海洋探索的史诗 导言：蓝色的召唤 自人类文明伊始，海洋便以其广袤与深邃，牵引着我们无尽的遐想与实践。本书《星辰大海的航程》并非一部历史的回顾，而是对现代航海技术革新、深海资源勘探以及人类探索精神的深度聚焦。我们不再仅仅依赖风帆和星辰导航，取而代之的是卫星、声呐和自主水下航行器（AUV）。本书旨在为读者勾勒出一幅波澜壮阔的现代海洋画卷，展示当代航海家、海洋工程师和科研人员如何驾驭科技之帆，征服地球上最后一片未被完全理解的疆域——深海。 第一章：导航的革命——从天文到数字的飞跃 传统的航海学建立在对天体的精确观测之上，依赖六分仪和航海钟来确定经纬度。然而，进入二十一世纪，这一切发生了根本性的变革。 1.1 全球导航卫星系统（GNSS）的基石 本书首先详细解析了全球定位系统（GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略）如何彻底改变了海上定位的精度与可靠性。我们探讨了差分技术（DGPS）和实时动态定位系统（RTK）在船舶精确定位中的应用，尤其是在极端天气条件下，这些技术如何保障万吨级油轮和精密科学考察船的安全进出港口和作业水域。章节中包含了对多星座融合算法的剖析，解释了如何通过数据冗余来对抗信号干扰和“城市峡谷”效应。 1.2 惯性导航与无源定位 卫星信号并非万能。在水下或电磁环境复杂的区域，惯性导航系统（INS）成为至关重要的备份。我们深入研究了光纤陀螺仪（FOG）和振动光纤陀螺仪（VSG）的工作原理，比较了其在潜艇与水下滑翔器中的性能差异。此外，本书还介绍了一种新兴的无源定位技术——基于水下声学信标网络的定位方法，展示了如何在“卫星盲区”维持厘米级的导航精度。 第二章：船舶动力与绿色航运的未来 现代航运业正面临着严峻的脱碳压力。本书的第二部分将焦点投向了船舶动力系统的绿色化与智能化转型。 2.1 替代燃料的探索与挑战 液化天然气（LNG）作为过渡燃料，其存储、气化和供能系统的设计复杂性被详细阐述。更具前瞻性的是，我们对氨（Ammonia）和甲醇（Methanol）燃料电池的研发进行了跟踪报道。特别分析了氨燃料在毒性控制、燃烧效率优化以及高压存储方面的工程难题，并列举了全球首批采用氨动力集装箱船的案例研究。 2.2 智能化船舶与自主航行 船舶的“大脑”正在被人工智能重塑。我们讨论了“远程控制中心”的概念，以及如何利用大数据分析、机器学习来优化航线规划（ETA预测）、燃料消耗管理和船舶状态监测（Condition Monitoring）。书中详细介绍了不同级别的自主船舶（MASS）的划分标准，并重点分析了传感器融合技术（雷达、激光雷达、高频声呐的融合）在复杂海况下实现自主避碰的核心算法。 第三章：深海探索与资源勘探的新疆域 海洋占据了地球表面的百分之七十以上，但我们对深海的了解仍十分有限。本书的第三部分聚焦于人类如何利用尖端技术，深入马里亚纳海沟以下的黑暗世界。 3.1 水下机器人（ROV/AUV）的进化 从遥控潜水器（ROV）到自主水下航行器（AUV），再到混合动力遥控潜水器（HROV），水下机器人的能力正在指数级增长。本书详细介绍了高强度钛合金耐压壳的设计规范、深水高分辨率侧扫声呐（SSS）的成像原理，以及用于绘制海底地形的三维多波束测深系统。我们特别关注了AUV在深海热液喷口生物群落调查中的应用，展示了它们如何携带高精度化学传感器进行原位分析。 3.2 海洋工程与海底设施维护 随着海底光缆、油气管道和未来深海采矿作业的兴起，对海底设施的检查和维护变得至关重要。我们探讨了“水下机器人集群（Swarm Robotics）”在协同绘制大面积海底区域时的优势，以及远程操作机械手在水下进行精细检修时所面临的力反馈与延迟补偿问题。书中还涉及了海底沉积物声学特性分析，以预测管道的稳定性。 第四章：海洋环境监测与气候变化的前沿数据 航海技术的发展也极大地推动了全球海洋科学研究，为理解气候变化提供了不可或缺的数据支持。 4.1 海洋观测浮标网络 本书深入分析了Argo浮标网络的工作机制，即如何通过温度、盐度剖面测量来监测全球热量再分配。同时，我们介绍了新型的“潜标”（Seagliders），它们利用浮力变化进行长距离、低能耗的自主潜水和数据收集，极大地扩展了海洋剖面观测的时空范围。 4.2 极地航行与冰情分析 极地航线（如北极西北航道）的开通对破冰船和极地航行技术提出了全新要求。我们详细介绍了极地冰情监测系统，包括合成孔径雷达（SAR）对碎冰和新冰的识别能力，以及船体结构如何通过有限元分析（FEA）来抵抗巨厚冰层的冲击载荷。对液态天然气动力破冰船的介绍，揭示了在高纬度地区能源供应的特殊性。 结语：无尽的边疆 《星辰大海的航程》总结了现代航海技术从“知道我在哪里”到“我能到达哪里，我能发现什么”的质的飞跃。从精确到厘米的定位，到探索地球最深处的黑暗，再到驱动全球贸易的绿色引擎，海洋从未像今天这样，如此紧密地与人类的科技进步和生存未来联系在一起。蓝色的星球，其奥秘仍待解开，而人类的航程，永无止境。

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