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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R166

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