光學儀器總體設計

第1章 緒論
1.1 課程的目的與要求
1.2 儀器在機械過程中的位置
1.3 儀器的分類
1.4 本書主要內容
1.5 一般儀器的基本組成
1.6 設計指導思想
1.7 設計原則
1.8 設計程序
第2章 誤差和誤差分析方法
2.1 誤差的概念
2.1.1 誤差與不確定度
2.1.2 誤差的分類
2.1.3 誤差源
2.1.4 誤差分析的目的
2.2 測量穩(wěn)定度與測量結果的精密度
2.2.1 算術平均值的無偏性
2.2.2 算術平均值的方差
2.2.3 方差估計
2.2.4 標準偏差估計值的標準偏差
2.3 隨機變量
2.3.1 隨機變量的數(shù)字特征
2.3.2 常用隨機變量的概率密度函數(shù)
2.4 儀器的隨機不確定度的估計（置信水平）
2.4.1 用t分布估計隨機不確定度
2.4.2 x2分布應用于σ2的區(qū)間估計
2.4.3 F分布用于判斷兩組測量方差的相等性
2.5 儀器誤差的分析方法
2.5.1 微分法（誤差的獨立作用原理）
2.5.2 幾何法
2.5.3 逐步投影法
2.5.4 作用線與瞬時臂法
2.6 儀器誤差的綜合
2.6.1 方差合成原理合成隨機誤差
2.6.2 直接卷積合成（數(shù)值計算）隨機誤差
2.6.3 系統(tǒng)誤差的合成
2.6.4 不同性質誤差的合成
2.6.5 蒙特卡羅法合成
2.6.6 信號流動圖法合成
習題
參考文獻
第3章 光學傳遞函數(shù)
3.1 用傳遞函數(shù)表示的線性系統(tǒng)隨機信號的輸入響應
3.2 控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
3.3 一個自由度機械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
3.4 光學系統(tǒng)傳遞函數(shù)
3.4.1 從物理概念上進行討論
3.4.2 MTF曲線的兩個重要性質
3.5 光學傳遞函數(shù)的進一步認識
3.5.1 一維成像
3.5.2 二維成像
3.5.3 計算光學系統(tǒng)傳遞函數(shù)的三種方法
3.6 各種光學環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
3.6.1 人眼的傳遞函數(shù)
3.6.2 底片的傳遞函數(shù)
3.6.3 大氣調制傳遞函數(shù)的計算
3.6.4 振動與像移的調制傳遞函數(shù)
3.7 CCD星載相機綜合調制傳遞函數(shù)分析
習題
參考文獻
第4章 光學儀器中的坐標變換
4.1 用齊次坐標表示的三維圖形的坐標變換
4.2 光路轉折
4.3 平臺調平誤差引起的瞄準誤差分析
4.4 折轉光管位置裝調誤差引起的方位傳遞誤差分析
4.5 瞄準中構件水平面內變形自動補償分析
4.6 構件在中縱剖面內變形耦合后引起的方位自校正誤差分析
4.7 構件沿縱軸扭轉變形耦合后引起的方位自校正誤差分析
4.8 航天相機像移速度的分析
4.8.1 坐標變換
4.8.2 像面位置方程
4.8.3 像移速度方程及像移速度求解
參考文獻
第5章 光電跟蹤測量儀器總體設計
5.1 概述
5.1.1 用途
5.1.2 光電跟蹤測量儀器的主要設計內容
5.1.3 光電跟蹤測量儀主機的基本配置
5.1.4 典型的光電經緯儀測量系統(tǒng)的組成和功能
5.1.5 光電跟蹤測量儀跟蹤架的基本形式
5.2 光電跟蹤測量儀應用的光學系統(tǒng)
5.2.1 應用的光學器件
5.2.2 探測器的光學系統(tǒng)
5.2.3 光電傳感器常用的望遠鏡頭光路
5.2.4 對于某些光學系統(tǒng)像差彌散圓的快速估算法
5.3 光電跟蹤測量儀器的視場拼接
5.3.1 引言
5.3.2 視場拼接類型和拼接方式的選取與比較
5.3.3 外視場拼接的實現(xiàn)
5.3.4 外視場拼接測量系統(tǒng)的視場拼接和交匯測量數(shù)學模型
5.4 光電跟蹤儀的誤差分析
5.4.1 光電跟蹤儀的坐標系
5.4.2 光電跟蹤測量儀的主要誤差因素
5.4.3 垂直軸調平誤差△β引起的測量誤差
5.4.4 水平軸傾斜誤差△i引起的測量誤差
5.4.5 照準差（視準軸誤差）△C引起的測量誤差
5.5 光電傳感器的跟蹤測量作用距離
5.5.1 影響跟蹤測量作用距離的重要因素
5.5.2 跟蹤測量電視傳感器的作用距離
5.5.3 攝影記錄傳感器的作用距離
5.5.4 紅外傳感器的跟蹤作用距離
5.5.5 激光測距傳感器的作用距離
5.6 機載光電跟蹤測量設備的目標定位誤差分析
5.6.1 機載光電跟蹤測量設備的測量方程
5.6.2 機載光電跟蹤測量設備的測量誤差因素分析
5.6.3 用蒙特卡羅法研究和分析機載光電跟蹤測量設備的目標定位誤差
5.6.4 機載光電跟蹤測量設備的測量誤差的仿真計算
習題
參考文獻
第6章 彈道導彈瞄準儀器總體設計
6.1 概述
6.1.1 導彈瞄準過程的坐標系統(tǒng)
6.1.2 瞄準的實質
6.1.3 瞄準用的初始數(shù)據(jù)
6.1.4 瞄準中使用的控制元件
6.1.5 瞄準誤差對導彈彈著點偏差的影響
6.1.6 瞄準系統(tǒng)的任務
6.1.7 瞄準設備的分類
6.2 應用導彈外部信息的導彈瞄準系統(tǒng)
6.2.1 導彈的垂直定位
6.2.2 導彈從地面發(fā)射裝置上發(fā)射時的瞄準系統(tǒng)
6.2.3 導彈從機動發(fā)射裝置上發(fā)射時的瞄準系統(tǒng)
6.2.4 導彈從井內發(fā)射裝置上發(fā)射時的瞄準系統(tǒng)