工程光学计量测试技术概论pdf电子书版本下载

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第1章 绪论 1

1.1 工程光学计量测试的内涵 1

1.2 工程光学计量测试的需求 2

1.3 计量测试有关名词术语 3

参考文献 4

第2章 红外武器系统参数测量与校准 5

2.1 红外热像仪参数计量测试 5

2.1.1 红外热像仪概述 5

2.1.2 红外热像仪评价参数 6

2.1.3 红外热像仪参数测量装置 7

2.1.4 红外热像仪调制传递函数测量 9

2.1.5 红外热像仪噪声等效温差测量 10

2.1.6 红外热像仪最小可分辨温差（MRTD）测量 11

2.1.7 红外热像仪最小可探测温差（MDTD）测量 13

2.1.8 红外热像仪信号传递函数SiTF测量 14

2.1.9 红外热像仪参数测量装置的校准 14

2.2 红外导引头性能测试与校准 19

2.2.1 红外导引头概述 19

2.2.2 红外成像导引头性能评估 21

2.2.3 红外导引头光学性能测试 26

2.2.4 红外导引头灵敏度校准 28

2.3 光纤红外图像寻的系统性能测试 32

2.3.1 光纤红外图像寻的系统 32

2.3.2 光纤红外图像寻的系统性能评价 32

2.4 红外烟幕干扰与效果评估 36

2.4.1 红外烟幕干扰技术概述 36

2.4.2 红外烟幕干扰效果的理论计算评价法 38

2.4.3 红外烟幕干扰效果的试验测定法 39

2.4.4 红外烟幕干扰效果的外场测试 40

2.5 红外搜索跟踪系统性能测试 43

2.5.1 红外搜索跟踪系统概述 43

2.5.2 红外搜索跟踪系统参数测量 45

2.5.3 红外搜索跟踪系统的半实物仿真 47

2.6 红外告警系统性能测试 50

2.6.1 红外告警系统概述 50

2.6.2 红外告警系统参数测试 52

2.6.3 红外告警系统的仿真测试 53

2.6.4 红外告警系统的外场试验方法 56

2.7 气动光学环境红外成像末制导系统性能测试 57

2.7.1 气动光学效应环境的分析 57

2.7.2 气动光学效应验证试验 58

2.7.3 地面测试与评估方法 60

2.8 红外目标模拟器校准 62

2.8.1 红外目标模拟器概述 63

2.8.2 红外目标模拟器校准原理 64

2.8.3 红外目标模拟器校准方法 67

2.8.4 红外目标旋转模拟器校准方法 68

2.8.5 红外数字微镜阵列（DMD）目标模拟器的温度标定 70

参考文献 71

第3章 激光武器系统参数测量与校准 73

3.1 激光测距机参数校准 73

3.1.1 激光测距机概述 73

3.1.2 最大测程校准 74

3.1.3 最小测程校准 79

3.1.4 测距准确度校准 79

3.1.5 基于时间延迟测距能力和测距精度检测方法 80

3.2 激光雷达参数校准 81

3.2.1 激光雷达概述 81

3.2.2 激光雷达测量仪的校准 82

3.2.3 多普勒测风激光雷达的校准 85

3.3 激光导引头的性能测试与校准 87

3.3.1 激光导引头概述 87

3.3.2 激光导引头自动评估系统 88

3.3.3 激光导引头综合性能的半实物仿真测试 91

3.3.4 激光导引头激光能量特性半实物仿真测试 92

3.3.5 激光导引头探测灵敏阈标定 93

3.3.6 激光导引头灵敏度的溯源 94

3.4 空间激光通信性能参数测量 95

3.4.1 空间激光通信概述 95

3.4.2 星间激光通信地面检测技术的基本要求 96

3.4.3 卫星激光通信光学跟瞄检测 97

3.4.4 远距离光束传播模拟和通信性能检测验证 98

3.4.5 光束波面分析 100

3.5 高能激光武器系统性能测试与校准 102

3.5.1 高能激光武器系统概述 102

3.5.2 高能激光功率与能量测量技术 103

3.5.3 高能激光能量的校准与溯源 105

3.5.4 高能激光光束质量的测量 107

3.6 激光引信的性能测试 116

3.6.1 激光引信概述 116

3.6.2 激光引信光学组件综合参数测量 117

3.6.3 激光引信测距能力的光学测试 120

3.6.4 激光近炸引信半实物仿真与性能验证 123

3.7 激光目标指示器的性能测试 124

3.7.1 激光目标指示器概述 124

3.7.2 激光目标指示器整机性能检测 126

3.8 激光告警设备的性能测试 128

3.8.1 激光侦察告警设备概述 128

3.8.2 激光告警设备的仿真试验 129

3.8.3 激光告警设备的外场试验 131

参考文献 133

第4章 可见光光电系统参数测量与校准 135

4.1 可见光成像系统概述 135

4.2 CCD摄像机的标定 136

4.2.1 传统的摄像机标定方法 136

4.2.2 基于网格的CCD标定方法 140

4.2.3 线阵CCD相机的标定 146

4.3 可见光成像系统的像质评价 148

4.3.1 可见光成像系统像质评价体系分析 148

4.3.2 建立在MRC和MTF基础上的成像质量测量系统 149

4.3.3 斜缝法光电成像系统调制传递函数测量 152

4.3.4 光电成像系统畸变测量 153

4.3.5 光电成像系统像面均匀性测量 155

4.4 可见光动态成像系统的像质评价 156

4.4.1 动态成像质量的基本概念 156

4.4.2 CCD相机动态传递函数测量 157

4.5 电视导引头性能测试 159

4.5.1 电视导引头概述 159

4.5.2 电视成像导引头半实物仿真测试 161

4.5.3 可见／红外成像精确制导系统仿真试验系统 162

4.5.4 基于光学传递函数的电视导引头动态跟踪特性测试 165

参考文献 167

第5章 综合光电系统参数测量与校准 168

5.1 光电跟踪仪性能测试与校准 168

5.1.1 光电跟踪仪概述 168

5.1.2 光电跟踪仪性能测试 170

5.2 多光谱多光轴系统光轴平行性校准 174

5.2.1 多光轴平行性校准的需求 174

5.2.2 目前常用的光轴一致性测试方法 174

5.2.3 基于大口径平行光管法校准 177

5.2.4 便携式多光轴平行性检校仪 180

5.3 光电稳定系统性能测试与校准 183

5.3.1 光电稳定系统概述 183

5.3.2 稳像精度的主要测量方法 185

5.3.3 稳像精度的高准确度测量与校准 188

5.4 光学陀螺性能测试 190

5.4.1 光学陀螺概述 190

5.4.2 激光陀螺性能测试 194

5.4.3 光纤陀螺主要性能参数的测试 196

5.4.4 光纤陀螺全方位性能自动评价系统 199

5.5 捷联惯性导航系统性能测试与校准 201

5.5.1 捷联惯性导航概述 201

5.5.2 捷联惯性导航系统的分立标定 203

5.5.3 捷联惯性导航系统的系统级标定 206

5.6 光电对抗系统性能测试 210

5.6.1 光电对抗技术概述 210

5.6.2 光电对抗效果试验方法 211

5.6.3 光电对抗效果评估准则 213

5.6.4 光电对抗效果评估方法 214

5.6.5 光电对抗仿真测试系统 215

5.6.6 光电对抗效果评估准则的应用 219

5.7 光电系统抗干扰能力评估 220

5.7.1 光电干扰概述 220

5.7.2 红外、电视导引头抗干扰效果评估 222

5.7.3 光电成像系统抗干扰效果评估 224

5.7.4 激光角度欺骗干扰效果评估 227

5.7.5 激光测距机干扰效果评估 231

5.7.6 激光跟踪测量雷达干扰效果评估 233

5.8 闪光爆炸光辐射参数测量与校准 234

5.8.1 闪光爆炸光辐射概述 234

5.8.2 瞬态光及其评价参数 235

5.8.3 闪光光谱测量 235

5.8.4 闪光有效光强测量 238

5.8.5 瞬态光谱测量在烟火药剂燃烧性能测量中的应用 240

5.8.6 瞬态光辐射参数校准 241

5.8.7 核爆炸光辐射测量 242

5.9 光电显示器性能参数测试 246

5.9.1 光电显示器概述 246

5.9.2 光电显示器光色技术参数 246

5.9.3 彩色显示器颜色特性测试 248

参考文献 249

第6章 空间光学计量测试 251

6.1 空间光学概述 251

6.2 成像光谱仪的光辐射特性校准 251

6.2.1 成像光谱仪概述 251

6.2.2 成像光谱仪数据的信息结构 254

6.2.3 成像光谱仪的辐射定标 256

6.2.4 成像光谱仪的光谱定标 258

6.2.5 干涉型成像光谱仪的定标 259

6.3 航天相机主要参数测量 260

6.3.1 航天相机概述 260

6.3.2 航天相机的工作原理 262

6.3.3 航天相机评价参数 265

6.3.4 航天相机整机特性参数测试 266

6.3.5 航天相机成像质量评价 276

6.3.6 CCD立体相机定标 284

6.4 太阳模拟器及其性能参数测量 286

6.4.1 太阳模拟器概述 286

6.4.2 太阳模拟器光学参数测量 288

6.5 地球模拟器及其性能参数校准 291

6.5.1 地球模拟器的原理与构成 291

6.5.2 地球模拟器校准 292

6.6 星模拟器及其性能参数校准 293

6.6.1 星模拟器概述 293

6.6.2 恒星辐射模型 293

6.6.3 星模拟器的组成及工作原理 295

6.6.4 星模拟器的标定与性能检测 296

6.7 星敏感器及其校准 298

6.7.1 卫星的姿态敏感器概述 298

6.7.2 太阳敏感器 299

6.7.3 地球敏感器 301

6.7.4 星敏感器 302

6.7.5 红外地球敏感器的检测 302

6.7.6 星敏感器天文定标 304

6.7.7 太阳敏感器性能检测 306

6.8 真空紫外和极紫外光学系统性能测试 306

6.8.1 真空紫外和极紫外光学系统概述 306

6.8.2 极紫外太阳望远镜成像质量检测 308

6.8.3 EUV波段CCD相机空间分辨力测试 309

6.9 太阳的辐射及其测量 309

6.9.1 太阳辐射 310

6.9.2 太阳辐射测量仪器 311

6.9.3 我国太阳辐射量值传递 313

6.10 太阳能电池光电性能计量测试 313

6.10.1 太阳能电池概述 314

6.10.2 太阳能电池性能检测 315

6.10.3 太阳能电池的光谱响应测量 317

参考文献 317

第7章 靶场光学测量设备及其校准 319

7.1 光幕靶及其校准 319

7.1.1 光幕靶的工作原理及组成 319

7.1.2 光幕靶的测速原理 322

7.1.3 光幕靶的性能测试与校准 323

7.2 天幕靶及其校准 324

7.2.1 天幕靶的工作原理 324

7.2.2 弹丸速度及射击密集度测量 325

7.2.3 天幕靶的性能测试与校准 326

7.3 CCD立靶及其校准 330

7.3.1 单线阵CCD相机立靶 330

7.3.2 双CCD交汇立靶 332

7.3.3 双CCD交汇立靶弹丸攻角测量 334

7.3.4 CCD立靶的标定 336

7.4 光电经纬仪及其校准 336

7.4.1 经纬仪概述 336

7.4.2 光学经纬仪的检定 336

7.4.3 光电经纬仪的室内校准 348

7.4.4 光电经纬仪的星体标校技术 352

7.4.5 光电经纬仪外场测角精度校准 354

7.5 弹道相机及其校准 354

7.5.1 弹道相机工作原理 354

7.5.2 弹道相机的性能测试与校准 355

7.6 能见度仪及其校准 361

7.6.1 能见度的基本概念 361

7.6.2 透射式能见度仪 361

7.6.3 散射式能见度仪 363

7.6.4 散射式能见度仪的标定与校准 366

7.6.5 透射式能见度仪的校准 369

7.7 校靶镜及其检定 370

7.7.1 校靶镜 370

7.7.2 人工观测检定 371

7.7.3 自动观测检定 373

7.8 高速摄影技术在弹道测量中的应用 375

7.8.1 弹道测量 375

7.8.2 弹道测量的摄影方法 376

7.8.3 转镜式高速扫描相机时间分辨力测量 379

7.8.4 转镜式高速扫描相机扫描速度测量 382

7.8.5 转镜式高速相机光学参数的校准 383

参考文献 386

第8章 微光成像系统的性能测试 388

8.1 微光成像系统概述 388

8.1.1 直视型微光夜视系统 388

8.1.2 像增强CCD成像系统 388

8.1.3 电子轰击CCD成像系统 389

8.1.4 水下微光成像系统 392

8.1.5 水下距离选通微光成像系统 393

8.2 直视型微光夜视系统参数测量 395

8.2.1 微光夜视仪的视场测量 395

8.2.2 微光夜视仪的视放大率测量 397

8.2.3 微光夜视仪的相对畸变测量 399

8.2.4 微光夜视仪的分辨力测量 400

8.2.5 微光夜视仪的亮度增益测量 401

8.3 ICCD性能测试 402

8.3.1 ICCD主要性能参数 402

8.3.2 ICCD主要性能参数测试方法 404

8.3.3 ICCD主要参数测量装置的组成 405

8.4 水下微光成像系统性能评价 406

8.4.1 水下微光成像系统的能量传递过程 406

8.4.2 基于能量传递链的成像性能评价 408

8.5 激光距离选通微光成像系统成像质量评价 408

8.5.1 激光主动成像系统图像特点 408

8.5.2 图像噪声评价 409

8.5.3 图像灰度信息评价 409

8.5.4 图像纹理信息评价 410

8.5.5 激光距离选通成像系统模拟分辨力测试 411

参考文献 414

第9章 光学隐身性能测试与计量 415

9.1 隐身技术概述 415

9.2 红外隐身性能测试与校准 415

9.2.1 红外隐身原理 415

9.2.2 红外隐身的性能表征与评估 416

9.2.3 红外发射率测量 420

9.2.4 红外隐身效果外场测试 424

9.2.5 红外隐身计量 425

9.3 激光隐身性能测试与校准 427

9.3.1 激光隐身原理 427

9.3.2 激光隐身性能的表征 429

9.3.3 激光隐身效果的评价方法 429

9.3.4 激光隐身性能外场测试 433

9.3.5 激光隐身性能实验室测试 436

9.3.6 实际隐身目标的反射散射特性测试 441

9.3.7 激光隐身计量 445

9.4 可见光隐身性能测试与校准 447

9.4.1 可见光隐身的一般原理 447

9.4.2 可见光隐身效果评估 447

9.4.3 可见光隐身性能测试 448

9.4.4 可见光隐身计量 452

参考文献 455