本书共分8个章节，主要对光电跟踪控制系统知识作了介绍，并重点论述了控制系统的分析和设计方法，提出了目标检测模型并建立了基于二元假设检测的三维优化滤波最优检测的对数似然比检测器。具体内容包括光电跟踪简述、控制系统的性能分析、控制系统的校正和分析方法、二元假设与航迹关联的检测技术、速度回路等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

现代的光电跟踪系统不仅用于常规靶场的动态目标测量，还大量用于空间目标的探测与跟踪、激光光束的高精度定向等领域。本书全面详细论述了光电跟踪控制系统，重点论述了控制系统的分析和设计方法，提出了目标检测模型并建立了基于二元假设检测的三维优化滤波最优检测的对数似然比检测器，最后建立了基于速度回路的光电跟踪随动系统的控制模型，并通过仿真实验检验了所建立的控制模型的准确性和性能指标。

本书可作为光电工程、自动控制、信号与信息处理、图像处理等专业的研究生、本科高年级学生教材，亦可作为从事上述工作的工程技术人员、科研人员以及设备维护使用人员的参考书。

第1章 光电跟踪简述

 1.1 概述

 1.2 光电跟踪系统的平台构成

1.2.1 三轴平台

1.2.2 复合轴平台

1.2.3 天基平台

1.2.4 光电平台随动系统

第2章 控制系统的数学描述

 2.1 频率响应法

2.1.1 概述

2.1.2 传递函数

2.1.3 频率特性函数

2.1.4 基本单元

 2.2 线性离散系统

2.2.1 模拟数字变换

2.2.2 Z传递函数

2.2.3 双线性变换

 2.3 状态空间和状态方程

2.3.1 状态向量和状态空间

2.3.2 状态方程和输出方程

2.3.3 状态转移矩阵

第3章 控制系统的性能分析

 3.1 系统稳定的基本概念

 3.2 稳定判据

3.2.1 劳斯判据

3.2.2 赫尔维兹判据

3.2.3 奈奎斯特稳定判据

 3.3 性能指标

3.3.1 时间域指标

3.3.2 频率域指标

3.3.3 各类指标的关系

 3.4 时域响应

3.4.1 典型输入信号

3.4.2 动态性能指标

3.4.3 一阶系统的瞬态响应

3.4.4 二阶系统的瞬态响应

 3.5 高阶系统的运动

 3.6 控制系统的误差分析和计算

3.6.1 稳态误差的基本概念

3.6.2 控制系统稳态误差的计算

 3.7 从开环幅频特性研究闭环动态性能

3.7.1 截止角频率与通频带

3.7.2 开环频率特性中频段与动态性能的关系

第4章 控制系统的校正和分析方法

 4.1 串联校正

4.1.1 超前校正

4.1.2 滞后校正

4.1.3 滞后超前校正

4.1.4 PID调节器

 4.2 反馈校正

4.2.1 反馈校正改变局部结构和参数

4.2.2 反馈校正的综合方法

 4.3 预期开环频率特性

4.3.1 预期开环频率特性

4.3.2 分频段的设计

 4.4 顺馈控制和速度滞后补偿

4.4.1 顺馈控制

4.4.2 滞后补偿

 4.5 工程分析方法

第5章 目标检测模型

 5.1 简述

 5.2 空间目标的检测

5.2.1 目标检测中的图像采样

5.2.2 目标检测对图像采样的要求

 5.3 小目标检测中的基础理论

5.3.1 二元假设检测

5.3.2 假设检测准则

5.3.3 多帧积累检测

5.3.4 拟合优度检验

 5.4 目标检测模型

 5.5 背景抑制和噪声滤波

5.5.1 天空背景的统计特性

5.5.2 线性估计滤波器

5.5.3 中值滤波和高通滤波

5.5.4 形态学滤波

5.5.5 最优估计匹配滤波

5.5.6 滤波算法的性能分析和比较

第6章 二元假设与航迹关联的检测技术

6.1 基于二元假设的检测器

6.1.1 二元假设检测

6.1.2 检测模型的仿真实验

 6.2 基于置信水平的分层检测

6.2.1 累加二元假设检测

6.2.2 点-轨迹段关联

6.2.3 轨迹段-轨迹段关联

6.2.4 仿真实验

第7章 速度回路

 7.1 力矩电机

7.1.1 电机的使用

7.1.2 电机的传递函数

7.1.3 驱动

7.1.4 物理量的单位

 7.2 测速

 7.3 速度回路

7.3.1 单级调速环控制策略

7.3.2 单级调速环设计

7.3.3 串级调速

7.3.4 速度调节器

第8章 光电跟踪随动系统控制模型

 8.1 半自动跟踪控制系统

8.1.1 半自动跟踪控制系统简介

8.1.2 两类操纵器跟踪性能对比～

8.1.3 系统性能分析

 8.2 引导跟踪控制系统

8.2.1 简单分析

8.2.2 实例

 8.3 自动跟踪控制系统

8.3.1 简单介绍

8.3.2 自动跟踪

8.3.3 实例

 8.4 融合控制

 8.5 复合轴控制系统

8.5.1 简单分析

8.5.2 实例

附录1 常用词语

附录2 坐标系

附录3 光电经纬仪的精度

附录4 光电跟踪随动系统仿真

附录5 实验的场景设置

参考文献