我国已将量子PNT明确为PNT领域十大前沿问题之一。量子PNT技术是颠覆现有技术路径,产生代差能力的新质技术。量子精密测量技术的突破为远海长周期高精度重力测量提供了新的解决方案。原子干涉重力仪以冷原子物质波干涉为基本原理,具有无机械磨损,无零点漂移,高灵敏度与长期稳定性等内禀性优势,展现出从"相对测量"向"绝对测量",从"机械式"向"量子式"跨越的巨大潜力。然而,海洋环境中的机械振动,关键扰动等复杂因素,使原子干涉重力仪在动态条件下的高精度测量面临前所未有的挑战。
近年来,海军工程大学团队聚焦海洋动态条件下原子干涉重力测量关键技术开展研究,取得了一系列原创性理论成果。《海洋原子干涉重力动态测量关键技术及应用》一书聚焦海洋原子干涉重力动态测量的核心科学问题与工程技术挑战,系统梳理作者研究团队多年来在该领域的研究成果与实践经验,旨在为相关领域的科研人员、工程技术人员提供全面且深入的技术参考。
学术价值
《海洋原子干涉重力动态测量关键技术及应用》一书是直面海洋环境中的机械振动、关键扰动等复杂因素挑战的量子PNT领域的系统性著作。该书围绕"扰动隔离—误差补偿—姿态稳定—组合测量—应用转化"这一完整技术链条,开展系统而深入的理论梳理和原理描述,详细阐述主动隔振系统设计,振动补偿优化方法,高精度姿态确定技术,以及原子重力仪与经典加速度计的多传感器紧组合测量方法。作为典型应用场景,在原子干涉重力匹配导航应用层面分析海上实测验证过程与结果。该书的出版,标志着我国在量子PNT领域,尤其是原子干涉重力动态测量领域迈出了的关键一步。
——节选自杨元喜院士序
《海洋原子干涉重力动态测量关键技术及应用》一书兼具学术前沿性与工程实用性,不仅有扎实的理论分析,更有强有力的试验验证支撑。作者团队先后完成了湖上试验,近海试验,并在太平洋,大西洋及印度洋等远洋海域成功实施了国际首次超长时间(超六个月),超远距离(超四点五万海里)的长航时动态测量试验,测量精度达到国际领先水平。这一突破标志着我国海洋原子干涉重力动态测量技术从实验室走向实际应用迈出了决定性的一步。
——节选自孙和平院士序
章节简介
全书共分为 7 章,构建了从基础理论到工程实现、从关键技术到实际应用的完整技术体系。
第 1 章为概述,主要阐述原子干涉重力动态测量技术的研究背景、战略意义及国内外研究现状,明确技术发展趋势与亟须解决的核心问题。
第 2 章为原子干涉重力仪的基本原理及系统构成,详细阐述基本原理、核心部件构成以及工作流程,并分析振动等外界干扰对重力仪测量结构的影响,为后续技术研究奠定基础。
第 3~6 章围绕海洋动态环境下的关键技术瓶颈,深入探讨主动隔振方法与系统设计、振动补偿技术、高精度姿态确定技术及多传感器组合测量技术,形成覆盖“扰动隔离-误差补偿-姿态稳定-可靠测量”的全链条测量技术。
第 7 章聚焦应用层面,在前述章节原子干涉重力测量研究的基础上,开展惯导/重力匹配导航方法研究,实现技术研究至实际应用的转化。
作者简介
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覃方君,海军工程大学教授,博士生导师,“导航工程”专业负责人,“原子干涉海洋重力精密测量”科研创新团队负责人,国家重点专项指南专家、国家重大工程论证专家、中国海洋定位导航授时专委会副主任委员、中国地球物理学会重力与固体潮专委会委员、湖北省量子信息科学学会理事。近年来以第一作者发表SCI学术论文40余篇。先后获国家一级协会、省部级(军队级)科技进步一等奖2项、二等奖7项。
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李安,海军工程大学原校长,教授,博士生导师,海军少将军衔,知名院校教育专家和航海导航技术专家,先后兼任中国高等教育学会常务理事、中国航海学会常务理事等。研发多型导航装备应用于海军水面、水下平台200余套。近年来带领团队突破原子海洋重力动态测量关键技术,在某海域测量精度达世界领先水平。先后发表SCI学术论文100余篇、出版学术专著5部,获国家级、省部级(军队级)科研奖励20余项。
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ISBN:978-7-03-085852-8
本文编辑:杜权
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