《光電技術及應用/海軍重點建設教材》系統(tǒng)全面地論述了光電技術的基本原理、系統(tǒng)組成和典型軍事系統(tǒng)應用。全書共分十一章,內(nèi)容包括光電技術緒論、光電技術基礎、光學系統(tǒng)、光電探測器、光電信息檢測與信號處理、光電系統(tǒng)性能分析、光電被動偵察、光電主動偵察、光電跟蹤系統(tǒng)、光電搜索系統(tǒng)和光電對抗系統(tǒng)等。
《光電技術及應用/海軍重點建設教材》內(nèi)容深入淺出,材料翔實豐富,可作為艦艇情電指揮(電子信息工程)專業(yè)本科生及相關專業(yè)研究生的教材,也可供光電工程及其相關領域的科技工作者參考。
在現(xiàn)代高技術戰(zhàn)爭中,充斥著各種以光電技術為核心的光電裝備,極大影響了戰(zhàn)爭的形態(tài)、過程和結局,如激光武器可瞬間直接摧毀目標、紅外熱像儀使夜間“白晝化”、光電偵察衛(wèi)星的全球可視化等。鑒于光電技術在軍事領域的廣泛應用,在海軍大連艦艇學院艦艇情電指揮(電子信息工程)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,開設了“光電技術”專業(yè)基礎課程,以滿足人才培養(yǎng)的需要。通過軍內(nèi)外光電技術的主要教材對比,編者發(fā)現(xiàn),教材中要么是一般性光電技術介紹,“軍味”和“海味”不足,要么是十幾年前的教材,內(nèi)容側重理論且陳舊,不利于海軍高技術人才的培養(yǎng)。因此,在前期光電技術相關課程教學中,編者自行編寫了教材。然而,經(jīng)過多輪本科教學試用,有必要重新梳理光電技術及軍事應用的相關知識,并補充該領域的最新進展。
全書共十一章。第一章是緒論,主要介紹光電技術的相關概念、基本內(nèi)容、技術特點、典型軍事應用和發(fā)展趨勢以及軍用光電系統(tǒng)的組成與分類;第二章為光電技術原理部分,補充介紹光電技術基礎;第三至六章是光電系統(tǒng)原理部分,主要介紹光學系統(tǒng)、光電探測器、光電信息檢測與信號處理和光電系統(tǒng)性能分析的基本原理及相關技術;第七至十一章是典型軍用光電系統(tǒng)部分,介紹光電被動偵察、光電主動偵察、光電跟蹤系統(tǒng)、光電搜索系統(tǒng)和光電對抗系統(tǒng)的基本原理與典型實例。
在撰寫過程中,編者力求使本書具備如下四個特點:
。1)完整性好,系統(tǒng)全面地構建了光電技術的知識架構,包括基本原理、技術、系統(tǒng)和應用:
。2)自成體系,補充了相應的光電技術基礎知識,可使不具備光電領域相關知識的讀者易于理解光電技術;
。3)展現(xiàn)前沿,引入了光電技術領域的最新進展,如光電技術及系統(tǒng)的發(fā)展趨勢、激光成像目標偵察等;
。4)理論和應用兼?zhèn),融入了編者多年科研項目的成果,具有理論前研性,并且緊貼裝備和系統(tǒng)來闡述技術原理,突出應用性。
本書是海軍重點立項建設教材,得到了海軍大連艦艇學院教材審查組各位專家的認真審閱,碩士研究生黃金濤、姜康輝、王戰(zhàn)、位寶燕做了大量的繪圖和公式編輯及校對工作,在此一并表示感謝。編寫過程中參閱了大量國內(nèi)外文獻,謹向各位作者深表謝意。
由于時間倉促以及編者水平有限,書中難免存在疏漏和不足,誠望讀者不吝指正,以便今后逐步完善和提高。聯(lián)系方式:navylst@ 163.com。
第一章 緒論
第一節(jié) 光電技術內(nèi)涵
第二節(jié) 軍用光電技術特點
第三節(jié) 典型軍事應用
第四節(jié) 軍用光電系統(tǒng)組成與分類
一、基本組成
二、分類
第五節(jié) 光電技術與現(xiàn)代戰(zhàn)爭
第六節(jié) 光電技術的發(fā)展史
第二章 光電技術基礎
第一節(jié) 光波的產(chǎn)生原理
一、光源
二、可見光的產(chǎn)生原理
三、微光的產(chǎn)生原理
四、紅外光的產(chǎn)生原理
五、激光的產(chǎn)生原理
第二節(jié) 光輻射量計算
一、與光源有關的輻射度參數(shù)及光度參數(shù)
二、與接收器有關的輻射度參數(shù)及光度參數(shù)
三、輻射能量計算
四、光譜輻射分布與量子流速率
五、光度量與輻射度量之間的關系
第三節(jié) 光輻射的大氣傳輸
一、大氣傳輸環(huán)境
二、大氣對輻射傳輸?shù)挠绊?br>三、輻射傳輸?shù)幕居嬎?br>四、激光的傳輸
第四節(jié) 典型目標輻射及其特點
一、飛機的輻射
二、坦克的輻射
三、艦艇的輻射
第三章 光學系統(tǒng)
第一節(jié) 光學系統(tǒng)的物鏡
一、理想成像與幾何像差
二、折射式物鏡
三、反射式物鏡
四、折反射系統(tǒng)
五、變焦距物鏡
第二節(jié) 輔助光學系統(tǒng)
第三節(jié) 光學材料和光學薄膜
第四節(jié) 典型軍用光學系統(tǒng)
第四章 光電探測器
第一節(jié) 光電探測原理及器件
一、固體能帶理論和半導體對光的吸收
二、光電導效應及器件
三、光生伏特效應及器件
四、外光電效應及器件
五、熱輻射效應及器件
六、工作條件和性能參數(shù)
七、光電探測器的種類和性能比較
第二節(jié) CCD成像原理及器件
一、基本組成和工作原理
二、CCD圖像傳感器
三、性能參數(shù)
四、紅外與微光固態(tài)圖像傳感器
第三節(jié) CMOS、MOS和CID成像原理及器件
一、CMOS成像原理及器件
二、MOS成像原理及器件
三、CID成像原理及器件
四、典型系統(tǒng)應用
第五章 光電信息檢測與信號處理
第一節(jié) 光電信息的檢測
第二節(jié) 光電信號的處理
第六章 光電系統(tǒng)性能分析
第一節(jié) 人眼視覺特性與圖像探測
一、人眼的視覺特性
二、圖像目標探測與識別
第二節(jié) 微光成像系統(tǒng)的靜態(tài)性能
第三節(jié) 紅外熱成像系統(tǒng)的靜態(tài)性能
第七章 光電被動偵察
第一節(jié) 光電成像概述
一、攝像機的基本原理
二、圖像的分割與掃描
三、圖像處理及分析
第二節(jié) 電視
第三節(jié) 微光夜視儀
一、基本原理
二、第一代微光夜視儀
三、第二代微光夜視儀
四、第三代微光夜視儀
五、性能參數(shù)
六、發(fā)展史
第四節(jié) 微光電視
一、基本原理
二、性能參數(shù)
第五節(jié) 紅外熱像儀
一、基本原理
二、掃描光學系統(tǒng)
三、焦平面陣列探測器
四、視頻處理
五、熱圖像顯示
六、性能參數(shù)
七、發(fā)展史
第八章 光電主動偵察
第一節(jié) 激光測距機
一、分類
二、脈沖激光測距機
三、相位激光測距機
四、性能參數(shù)
五、發(fā)展史
第二節(jié) 激光雷達
一、分類
二、基本組成和工作原理
三、激光成像目標偵察
四、發(fā)展史
第九章 光電跟蹤系統(tǒng)
第一節(jié) 光電跟蹤系統(tǒng)概述
一、基本組成和工作原理
二、性能參數(shù)
三、用于光電制導的跟蹤系統(tǒng)
四、用于光電火控的跟蹤系統(tǒng)
第二節(jié) 半主動激光制導原理
第三節(jié) 紅外點源制導原理
一、紅外點源跟蹤系統(tǒng)原理
二、調(diào)制盤濾波
三、調(diào)制盤測向
第四節(jié) 四元紅外制導原理
一、基本原理
二、性能特點
第五節(jié) 玫瑰掃描亞成像制導原理
一、玫瑰掃描圖形及其特點
二、玫瑰掃描的數(shù)學表達式
三、位標器的誤差信號
第六節(jié) 成像制導原理
一、圖像目標檢測
二、圖像目標跟蹤
第七節(jié) 光電火控系統(tǒng)原理
一、基本原理
二、性能特點
第十章 光電搜索系統(tǒng)
第一節(jié) 有限空域光電搜索系統(tǒng)
一、基本原理
二、性能參數(shù)
三、搜索信號的形式及產(chǎn)生
第二節(jié) 紅外告警系統(tǒng)
一、分類
二、基本組成和工作原理
三、性能參數(shù)
四、發(fā)展史
第十一章 光電對抗系統(tǒng)
第一節(jié) 光電對抗概述
一、分類
二、典型系統(tǒng)組成和技術指標
三、發(fā)展史
第二節(jié) 光電偵察
一、激光告警的定義、特點和用途
二、激光告警的分類
三、光譜識別型激光告警原理
四、相干識別型激光告警原理
第三節(jié) 光電干擾
一、光電有源干擾
二、光電無源干擾
參考文獻