ADS-B信号处理及系统应用 国防工业出版社 下载 pdf 电子版 epub 免费 txt 2025

本书结合作者多年从事ADS-B信号处理及其工程应用的科研实践，介绍了基于1090ES数据链的民航ADS-B信号生成、接收、检测、解码、纠错等信号处理技术，并在分析民航ADS-B数据位置信息精度、稳定性等性能的基础上，开展了ADS-B数据实时性验证及数据质量提升技术研究，系统阐述了ADS-B信息在雷达对空探测性能标校领域的工程应用。

本书注重ADS-B技术理论与工程实践相结合，适合作为空中战勤专业、航空管制专业和雷达系统工程专亚高年级本科生的教材或参考书，可为从事ADS-B系统总体研究的科研和工程技术人员提供参考，也可供从事对空雷达标校相关工作的工程技术人员阅读和参考。

第1章 ADS-B概述

1.1 ADS-B的基本工作原理

1.2 机载ADS-B可用的数据链

1.3机载ADS-B 1090ES报文格式

1.4 本章小结

第2章 基于1090ES数据链的ADS-B信号生成技术

2.1 引言

2.2 报文生成总体方案设计

2.2.1 位置信息的获取及精度分析

2.2.2 信号调制模块设计

2.3 CPR编码生成技术

2.3.1 CPR编码算法的基本原理

2.3.2 CPR编码算法的实现

2.3.3 CPR编码算法精度分析

2.4 ADS-B空中位置报文生成的实现

2.4.1 硬件资源及开发环境介绍

2.4.2 关键问题分析

2.4.3 位置信息的正确接收、判断和提取

2.4.4 实数转换为单精度浮点数

……

陈小龙，1985年生，海军航空大学副教授，长期从事雷达弱小目标检测方面研究。发表论文90余篇，ESI高被引论文2篇，中国电子学会“电子信息领域优秀论文”1篇，国际会议优秀论文4篇，授权发明专利20余项，出版学术专著2部，雷达专业教材2部。获省部级科技奖励4项、中国电子学会优博、国际无线电联盟（URSI）和国际应用计算电磁学会（ACES）青年科学家奖。入选中国科协青年人才托举工程、中国电子学会优秀科技工作者、山东省优青。担任中国电子学会青年工作委员会委员、信号处理分会委员、青年科学家俱乐部雷达与信号处理专委会秘书长，《雷达学报》《信号处理》《太赫兹科学与电子信息学报》编委、《中国电子学会会员通讯》副主编。

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书籍介绍

　　《ADS-B信号处理及系统应用》结合作者多年从事ADS-B信号处理及其工程应用的科研实践，介绍了基于1090ES数据链的民航ADS-B信号生成、接收、检测、解码、纠错等信号处理技术，并在分析民航ADS-B数据位置信息精度、稳定性等性能的基础上，开展了ADS-B数据实时性验证及数据质量提升技术研究，系统阐述了ADS-B信息在雷达对空探测性能标校领域的工程应用。　　《ADS-B信号处理及系统应用》注重ADS-B技术理论与工程实践相结合，适合作为空中战勤专业、航空管制专业和雷达系统工程专业高年级本科生的教材或参考书，可为从事ADS-B系统总体研究的科研和工程技术人员提供参考，也可供从事对空雷达标校相关工作的工程技术人员阅读和参考。

• 作者：係鬼 发布时间：2022-12-17 11:13:21

  书的内容不错，很前沿，但是都2022年了书里的图片还看不清楚......

  并且强烈建议彩图

• 作者：RIC 发布时间：2013-10-04 18:16:13

  读了这一本后才更深刻体会到《台北人》究竟有多伟大

• 作者：酸酸甜子 发布时间：2022-11-04 19:58:04

  对于我这种小白来说很够了，不过前面的色彩象征已经烂大街，粗略翻过，后面的色彩心理让我耳目一新

• 作者：tiancat 发布时间：2014-11-27 09:51:29

  一本设计师都应该看的书

• 作者：农 发布时间：2019-05-25 15:05:01

  好久没有抬头看看天上的月亮，忘了怎样跟星星许愿了～海边西西弗

• 作者：魔云兽 发布时间：2016-04-18 18:29:38

  真是赞爆了！！！情节上照顾到了动物习性，巧妙地穿插了卫生教育的主题，最后还升华到了科学精神的层次！这是近几年读到过最棒的国产绘本！！！10颗星推荐！！

• 非常值得推荐

  作者：花榭清风 发布时间：2009-12-23 15:35:23

  正如这本书封底的一句话所说：这是一本值得推荐的好书。

  对于心理治疗师来说，这本书可以作为一本非常好的指导教材。它集合了作者在心理面谈工作中的许多经验，并结合了心理学相关理论进行分析，语言通俗易懂。并且，它不仅论述了心理面谈的一般策略，还分别论述了针对不同的来访者所应采取的不同方法，以及在心理面谈中所应注意的问题。

  这本书不仅对于心理治疗师很有帮助，对于我们非专业人员也很有帮助。这本书谈论的是“面谈”，实际上，在人际交往中，面谈时我们经常遇到的情景也是经常采取的策略。看过这本书，会对我们在工作中或者生活中与人进行面对面的交流有一些有益的启发。

• 【转】吴国盛：是“天球”不是“天体” ——纪念哥白尼《天球运行论》出版460周年

  作者：哲夫成城 发布时间：2022-04-08 10:13:41

  本文原载《自然辩证法通讯》2003年第6期

  作者：吴国盛 （清华大学科学史系教授）

  摘要：

  哥白尼的巨著De revolutionibus orbium coelestium应该译成《天球运行论》而不是《天体运行论》。“天球”是希腊数理天文学的基本概念，哥白尼正是这一数理天文传统的正宗传人。强调是“天球”不是“天体”，是为了恢复科学史的实情。

  关键词：

  哥白尼；天球运行论；天球；天体

  

  今年是哥白尼诞辰530周年，逝世460周年，也是他的划时代的巨著《天球运行论》在德国纽伦堡出版460周年。历史记载说，1543年5月24日，他在垂危之际收到了这本书刚刚问世的印刷本，他只用手轻轻地触摸了一下就与世长辞了。

  这本书是用拉丁文写作的，原书名为De revolutionibus orbium coelestium。其拉丁文第二版1566年在巴塞尔出版，第三版1617年在阿姆斯特丹出版。头两版各印行了约400-500本，如今约有250本第一版和290本第二版保存下来，其中我国的国家图书馆保存有第二版，是由当年的耶稣会士带入中国的。第四版于1854年于华沙出版。这些版本基本按照纽伦堡版重排。1873年纪念哥白尼诞辰400周年时，按照不久前发现的他的手稿进行了校订，在他的故乡托伦（Thorn）出版了第五版。从19世纪后半叶以来，不断有现代欧洲语言译本问世。

  这个书名在今天的中国学界普遍被译成《天体运行论》，但这个译名是不确切的。问题出在对“orbium”一词的理解上。对哥白尼来说，这个词并不是指我们今天很容易接受的“天体”，而是古代天文学家假想的带动天体运行的那个透明的“天球”。今天我们不承认有“天球”的存在，便想当然地把这个词译成了“天体”。

  这个误译并不是中国人首创的。1879年出版的由德国人门泽尔（Carl Ludolf Menzzer）翻译的德译本便把书名译成了Über die Kreisbewegungen der Weltkörper，这里的Weltkörper（cosmic bodies）意思就是“天体”。20世纪出现的英文译本没有重犯这一错误。第一个英文译本是瓦里斯（Charles Glenn Wallis）于1939年推出的，译名是On the revolutions of the celestial spheres，后来纳入《西方世界的伟大著作》（Great Books of the Western World）第16卷，改称On the revolutions of heavenly spheres。1973年是哥白尼诞辰500周年，作为纪念活动的一部分，波兰科学院决定出版三卷本的《哥白尼全集》，计划有拉丁文、波兰文、俄文、英文、法文和德文6种语言版本。其中第一卷为哥白尼的手稿影印本，第二卷为《天球运行论》，第三卷是哥白尼的其它小论文。1978年，英文本的第二卷出版，由罗森（Edward Rowen）翻译和注释，定名为On the revolutions of the heavenly spheres。同年出版的德文新译本译名为Vom Umschwung der himmlischen Kugelschalen，改正了门泽尔版书名的误译。

  哥白尼的巨著历史名声虽大，但真正感兴趣者主要还是科学史家和科学传播家，而科学传播家往往依据科学史家的研究结果来建立自己的学术常识。可能是因为我国的科学史界并没有把自己的研究视野真正对准过哥白尼，所以被传播的哥白尼形象从未被刷新过，所以被西方科学史界非常重视和强调的“天球运行”概念，在我们这里不是闻所未闻，就是听而不闻。在约定俗成为“天体运行论”之前，我国天文学界有一个旧译名“天旋论”，李珩先生于1963年出版的《哥白尼》（商务印书馆知识丛书）一书依然采用这个译名。这个名字相比而言容易上口，而且意思比较贴切，但不知为何没有沿用下来。1953年，为纪念哥白尼诞辰500周年中国出版的《纪念哥白尼》一书中，竺可桢、戴文赛等科学家采用了《天体运行论》的译名。1973年科学出版社出版的李启斌翻译的节译本（主要是前言和第一卷），书名是《天体运行论》，不过译者为此加了一个注释，注释中说该书名直译应为“论天球的旋转”，只是因为大家常用才取“天体运行论”之名。1992年由武汉出版社以及2001年由陕西人民出版社相继两次出版的叶式辉翻译的全本，书名依然译成《天体运行论》。叶译本依据的正是1978年版的罗森译本，而且全文译出了罗森的译者序。在这篇序言里，罗森明确指出：“例如《天体运行论》拉丁文标题的第三个字，即‘orbium’并不是像门泽尔所误解的那样代表天体，而是带动可见天体的（假想的）看不见的球。”但是，面对如此明确的纠错声明，叶译本对自己把书名译成“天体运行论”没有做任何说明，并且使上面这句话成为一句自相矛盾的话。

  科学史和科学哲学界其实早有学者指出这一译名问题。1991年第12期的《自然辩证法研究》刊载了法国科学史家柯瓦雷作品的第一篇中文译文“我的研究倾向与规划”，译者孙永平在一个脚注里介绍了柯瓦雷在1943年一篇小文章中的观点，指出哥白尼这本巨著应译成“天球运行论”或“论天球的旋转”。我本人在1995年出版的《科学的历程》里，采用了《论天球的旋转》的译名。今年初刚刚问世的《北京大学科技哲学丛书》里，有好几本书涉及这本书的译名，我考虑统一采用“天球运行论”这个译名，以便与既有的译名相衔接。在2002年的《科学的历程》第二版里，“论天球的旋转”已经改成“天球运行论”。库恩的《哥白尼革命》是这套丛书的一种，书中曾经提到：“orbs并非是行星本身而是指行星和恒星被安置其上的同心球壳。”（中译本第58页）在段话后面我加了一个译者注，重提了哥白尼巨著的译名问题。

  在这个问题上，科学史的工作似乎没有影响到科学传播工作。我们现在到处听到看到的还是“天体运行论”。在这部巨著问世460周年的日子里，我建议把沿用了半个多世纪的“天体运行论”统一改成“天球运行论”。

  

  哥白尼《天球运行论》手稿

  事实上，“天体”还是“天球”，这一字之差，关系到在评价科学理论时应有的历史态度，也关系到我们在反省由哥白尼所导致的近代科学时所能够达到的理论深度。我认为，把“天球”改译成“天体”至少是有意无意以今日之眼光对哥白尼进行拔高，而这也许反映了那个时代中国的科学传播理念。

  “天球”是希腊数理天文学的基本假定，而哥白尼正是这一数理天文学传统的正宗传人，是它伟大的复兴者和光大者。从某种意义上讲，哥白尼还是一个极端的托勒密主义者，比托勒密还托勒密。

  许多古老的文明都积累过系统而丰富的天象观测数据，为制定历法和预测未来天象而发展过系统的天文理论。另一方面，所有的古文明都创造过某种形式的宇宙论，以为人和神的活动提供舞台。但是，除希腊以外，几乎所有的文明都把他们的天文学和宇宙论看成关系不大的两件事情。从今天的眼光看，原始的宇宙论都太显粗糙和离奇，与他们相对精确和系统的天象观测不相称。只有希腊文明，才把对天象细节的解释作为他们宇宙论的一个重要功能。天文学和宇宙论密切相关，天文计算总是在某种宇宙模型框架之中进行，受制于模型同时又修改着模型，是希腊数理天文学传统的根本特征。公元前400年左右的时候，巴比伦地区已经发展出了非常精确的日月行星运动表，但这些天体位置的精确计算与宇宙论模型毫无关系。中国古代天文学的情况也大抵如此。然而，宇宙理论预言并解释天文观测，天文观测则修正宇宙理论，这正是西方近代科学的一般方法论。希腊数理天文学为近代科学提供了第一个样本。

  单从天象观测中得不出宇宙结构来，它只能来源于一个民族或一些天才头脑的主观想象。大约在柏拉图时期，希腊数理天文学所依据的宇宙论基本确立，有六大要点：宇宙是一个球形（是层层相套的诸天球的组合）、诸天体均镶嵌在各自的天球上随天球运动、天球的运动是均匀的圆周运动、大地是一个球形、地球绝对静止、地球居于宇宙的几何中心。这个天球套地球的宇宙模型被库恩称为“两球宇宙模型”。几乎同时，建立在这个宇宙论模型基础之上的希腊数理天文学的基本任务被规定为，通过天球（匀速的）运动的组合来模拟和再现观测到的不规则行星运动。当时的行星包括太阳、月亮以及金木水火土五大行星，属于希腊人所谓“漫游者”的行列。因此，希腊数理天文学基本上是行星天文学。

  天球是希腊人特有的审美直觉的产物，也正是这同一审美直觉让他们最早领悟到大地是一个球形。毕达哥拉期学派最早把宇宙看成是一个球形，其理由有：球形具有最大的包容性（相同的表面积的立体以球体体积为最大）、球体具有完全的对称性（因而具有最完美的形状）、在所有的几何形体中球体两两之间最相似、球体的绕轴圆周运动是不改变自己位置的运动。后来的柏拉图、亚里士多德、托勒密直至哥白尼，基本上都认同了这些理由，并且以各种各样的方式予以支持。

  作为天文学家，托勒密主要从观测证据方面支持“天球”概念。最主要的观测方面的证据就是，所有的天体运动都是周而复始，无论是恒星那样非常规则的，还是行星那样不太规则的，而这种循环运动被认为只有通过正圆运动或它的组合才能获得。所有的恒星保持着固定的相对位置不变，但又步调一致的绕着北天极周日旋转，划出平行的周日圈，这件事情用天球及其旋转运动来说明是最经济最自然的。托勒密在《至大论》第1卷第3章里专门论述“天球运动”问题。他用恒星运动的周而复始反驳了恒星作直线运动的看法，也反驳了众星在日出前被点亮在日没后被熄灭的古老说法，强调天体做以地球为中心的圆周运动。

  [1]

  欧几里得在他的《现象》一书的前言中说：“由于我们总是看到恒星从同一地方上升，从同一地方落下，并且那些同时上升的总是同时上升，那些同时落下的总是同时落下，而且这些恒星在它们上升到落下的过程中相互间总是保持着相同的距离，而这只有物体做圆周运动，并且正如《光学》已经证明了的，观察者的眼睛在所有方向上与圆周等距离才是可能的，所以，我们必须假定恒星做圆周运动，并且被固定在一个物体上，而眼睛与圆周等距离。”

  [2]

  天球究竟是一种真实存在的物理实体，还仅仅是一种用以描述天体运动的数学工具？这个问题引出了希腊科学中的两种传统。第一个是柏拉图学派的“拯救现象”（save the phenomena）传统。辛普里丘在《亚里士多德〈论天〉注释》中转述了索西吉斯的话，说柏拉图向他的学生提出了这样的问题：“通过假定何种匀速而有序的运动，就能够解释行星的表观运动呢？”

  [3]

  并且正是这一问题，定下了希腊数理天文学的基调。柏拉图的学生欧多克斯提出了同心球模型，用了27个天球，另一个学生卡里普斯改进了这一模型，把天球数增加到34个。

  但是科学的任务难道只是构造一些与观测数据相符合的数学模型，而不管这些模型在物理上是否可信吗？对这个问题的否定回答引出了希腊科学的物理学传统，它由亚里士多德奠定基础。亚里士多德接过了同代天文学家卡里普斯的同心球数学模型，把它改造成一个在物理上能够自圆其说的宇宙体系。在亚里士多德看来，天球是真实的物理实体，是由透明而又无重量的以太构成的固体球，诸天球共同构成一个机械联动装置，在最外层天球的带动下一起运动。为了实现诸天球的联动，亚里士多德的宇宙模型比卡里普斯的多了22个天球。

  毫无疑问，亚里士多德的权威极大的支持了“两球宇宙模型”（即天球天旋地心地静模型），但他所依据的数学模型即同心球模型，很快就被本轮-均轮加偏心圆模型替代了，而这后一模型并不能与亚里士多德的物理宇宙体系严格吻合。希腊数理天文学家又如何处理“拯救现象”的数学传统和亚里士多德的物理学传统之间的关系？库恩认为，他们对亚里士多德的物理机制和水晶天球持某种不置可否的态度。比如托勒密，从他的《至大论》中看不出他是明确赞成还是反对这个体系。我们大概可以说，希腊以及希腊化时期的数理天文学家，更多的禀承了“拯救现象”传统

  [4]

  ，对水晶天球理论并不看重，而此后的天文学家则接受了一个不太纯粹的亚里士多德天球理论，即每个行星拥有一个比较厚的球壳，这个厚的球壳为行星的本轮运动和偏心运动等提供了余地。

  近代欧洲人先从阿拉伯文继而直接从希腊文了解到托勒密的工作，是相当晚的事情。哥白尼的《天球运行论》于1543年出版，而托勒密的《至大论》最早的拉丁译本，而且是节译本，直到1496年才出版。这说明，在哥白尼之前，欧洲天文学尚未达到托勒密的水平，而哥白尼则是第一个在数学处理技巧方面达到了托勒密水平的欧洲天文学家。从某种意义上讲，哥白尼与托勒密差不多可以看作是同时代人。他们之间的差异，就哥白尼自己的工作而言，应该属于同一传统内部的调整。一个重要的证据是，哥白尼完全继承了“天球运动”的概念。

  

  哥白尼的宇宙

  希腊两球宇宙模型的六大要点中，哥白尼变动了地心地静，保留了天球、天旋、匀速、地球。在《天球运行论》第一卷第一章，哥白尼就指出宇宙是球形的，第四章则指出天球运动的基本模式是匀速圆周运动。需要特别提出的是，哥白尼给了地球三重运动，一个周日转动，一个周年转动。其中的周年运动实际上是地球固定在一个假想的天球上，以太阳为中心的圆周运动，但这样一来，地球的自转轴就不能与黄道面保持一个固定不变的角度，为此哥白尼不得不加入第三重运动。这个第三重运动的存在，从反面印证了，在哥白尼眼里，就连地球绕太阳的运动也是以天球运动的方式进行的。

  后哥白尼时代的人们完全有理由说，既然恒星天球不再运动，早先假定这个天球的理由也就不存在了，但是对哥白尼而言，恒星天球依然存在，因为只有它的存在，太阳才有可能处在宇宙的“中心”，日“心”说才有可能。至于天球究竟是不是物理上实在的问题，哥白尼跟托勒密一样语焉不详，看起来他更像是个“拯救现象”论者。对天球的质疑以及天球的最终解体是从第谷·布拉赫开始的，尽管第谷在日心还是地心问题上比哥白尼更加保守。

  任何科学理论总是需要一个形而上学前提。尽管人们不总是意识到这个前提，但若没有这个前提，任何理论都是不可理解的。这个前提在另一个范式的人们看来可能是荒谬的，但另一个范式的人们同样拥有他们自己在外人看来可能是荒谬的前提。哥白尼的“天球”提示我们这一先验的形而上学前提的存在。哥白尼之后，天球被抛弃了，但人们不得不引入另一个东西即“引力”。“引力”在某种意义上发挥了“天球”的功能，它重新使“宇宙”（cosmos）结成一体，从而使“宇宙学”（cosmology）成为可能。但“引力”又是什么？它是数学上的，还是物理上的？

  [参考文献及注释]

  G. J. Toomer, Ptolemy’s Almagest, Duckworth, 1984, pp.38-40

  转引自T. L.Heath, Greek Astronomy, Dover, 1991, p.96

  转引自A Source Book in Greek Science, p.97

  托勒密在《至大论》的开篇就讨论了天文学的性质。他说，亚里士多德认为理论科学有三种：数学、物理、神学（形而上学）。一切事物则由质料、形式和运动组成，单个都无法观察到。神学研究最高天的第一推动，物理学研究月下天的世界，数学研究形状、尺寸、数量。前两者神学因为其不可见，物理学因为其太可变，都只是猜测性知识，只有数学才会永恒不变的确定知识。他把自己归属于数学家的行列。