第1章 绪论 1
1.1光电跟踪测量的地位和作用 1
1.2光电跟踪测量系统的组成 2
1.3光电经纬仪与光电跟踪测量设备 3
1.4国内外发展状况 8
本章小结 10
思考题 11
第2章 轴角测量 12
2.1概述 12
2.1.1轴角测量系统在光测仪器中的作用和地位 12
2.1.2经纬仪测角 13
2.1.3数字测角 14
2.1.4数字显示系统 15
2.1.5轴角编码器的分类及特点 15
2.1.6角度的度量 16
2.2绝对式光电轴角编码器 17
2.2.1光学码盘 18
2.2.2码盘参数 21
2.2.3组成及主要性能指标 22
2.3增量式光电轴角编码器 24
2.3.1光栅与莫尔条纹 25
2.3.2光栅盘与指示光栅 26
2.3.3光栅盘参数 27
2.3.4组成 28
2.4其他类型的轴角编码器 29
2.4.1电刷式轴角编码器 29
2.4.2电容传感器轴角编码器 29
2.4.3旋转变压器轴角编码器 31
本章小结 32
思考题 33
第3章 跟踪系统 34
3.1概述 34
3.1.1自动控制系统 34
3.1.2跟踪系统 36
3.1.3光电跟踪系统 37
3.1.4系统主要性能指标 41
3.2跟踪系统中的电动机 43
3.2.1直流电动机 43
3.2.2直流伺服电动机 47
3.2.3直流力矩电动机 51
3.2.4无刷直流电动机 54
3.2.5直流测速发电机 55
3.2.6交流测速发电机 57
3.2.7交流伺服电动机 58
3.2.8步进电动机 58
3.3调速系统 59
3.3.1调速的含义和调速指标 59
3.3.2脉宽调制（PWM）调速方式 61
3.3.3脉冲宽度调制器电路 67
3.3.4典型调速系统 68
3.4引导跟踪系统 74
3.4.1地位和任务 74
3.4.2系统的构成和工作 74
3.4.3控制部分 75
3.5半自动跟踪控制系统 78
3.5.1半自动跟踪控制系统简介 78
3.5.2两类操纵器跟踪性能对比 80
3.5.3系统性能分析 81
3.6自动跟踪系统 83
3.6.1红外自动跟踪控制系统 83
3.6.2激光自动跟踪控制系统 84
3.6.3电视自动跟踪控制系统 85
3.7数字跟踪系统 87
3.7.1数字调速回路 88
3.7.2数字测速 88
3.7.3数字控制系统的新问题 91
3.7.4典型数字调速回路 92
3.7.5数字控制系统中的具体问题 94
3.8复合控制 95
3.9提高跟踪系统跟踪精度的一些途径 99
本章小结 101
思考题 102
第4章 电视跟踪测量技术 103
4.1概述 103
4.2电视脱靶量测量的几个基本问题 104
4.2.1电视脱靶量测量系统的基本组成 104
4.2.2图像 105
4.2.3几何成像 106
4.2.4图像的分解 107
4.3闭路电视基本原理 108
4.3.1闭路电视的组成及工作原理 108
4.3.2电视摄像机的组成与工作原理 109
4.3.3电视摄像机的种类与特性 109
4.3.4电视扫描原理 112
4.4电视脱靶量测量原理 115
4.4.1电视摄像管脱靶量测量原理 115
4.4.2CCD摄像机脱靶量测量原理 116
4.5电视自动跟踪原理 117
4.5.1基本原理 117
4.5.2某电视跟踪系统分析 118
4.6主要技术指标与检测 120
4.6.1电视视场与检测 120
4.6.2电视探测距离与分辨力关系 121
4.6.3脱靶量测量精度 122
4.7电视测量技术的发展方向 124
本章小结 125
思考题 125
第5章 红外跟踪测量技术 126
5.1红外自动跟踪控制原理 126
5.2红外探测器 127
5.3红外成像 129
5.4红外成像脱靶量测量 132
5.4.1红外成像跟踪基本知识 132
5.4.2形心跟踪 135
5.4.3相关跟踪 136
5.4.4平均绝对差分算法 137
5.4.5序列相似性检测算法 139
5.4.6目标图像边缘检测 142
5.4.7目标图像识别 144
5.4.8目标图像捕获 148
5.4.9图像跟踪器 149
5.5非成像式脱靶量测量原理 159
5.5.1非成像式脱靶量测量系统组成 159
5.5.2调制盘式跟踪器 160
5.5.3非调制盘式跟踪器 161
5.5.4非调制盘型红外脱靶量测量系统简介 162
5.6红外测量系统主要技术指标 165
5.6.1红外探测器的特性参数 165
5.6.2作用距离R 166
5.6.3跟踪测量视场 166
5.6.4脱靶量测量精度 167
5.6.5跟踪性能 168
5.7主要技术指标检测方法 171
5.7.1室内检测方法 171
5.7.2室外技术性能指标检测方法 173
5.8红外跟踪测量技术的发展方向与应用前景 174
本章小结 176
思考题 177
第6章 激光跟踪测量技术 178
6.1激光自动跟踪控制原理 178
6.2激光测距基本原理 179
6.3激光目标角度测量系统 181
6.3.1激光角跟踪系统的构成 181
6.3.2激光目标角误差检测方法 182
6.4测距能力估算 184
6.4.1脉冲式激光测距方程式 184
6.4.2激光在大气中的透过率 187
6.4.3探测器的探测概率与最小可探测功率 188
6.4.4最大测程计算举例 189
6.4.5测距精度分析 190
6.5激光雷达 194
6.5.1激光跟踪定位雷达 194
6.5.2激光跟踪定位测速雷达 196
6.5.3激光成像雷达 196
6.6激光跟踪测量的未来发展 197
本章小结 199
思考题 199
第7章 典型光电跟踪测量系统 200
7.1典型红外跟踪测量系统 200
7.1.1概述 200
7.1.2系统组成 200
7.2典型数字跟踪系统 204
7.2.1概况 204
7.2.2软件的任务 206
7.2.3程序举例 207
本章小结 213
思考题 214
参考文献 215