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第1章 概论&张万清1

1.1电视导引头在飞航导弹中的作用1

1.2电视导引头的工作原理2

1.3飞航导弹电视导引头的分类3

1.3.1自动搜索、自动捕获、自动跟踪的电视导引头4

1.3.2模拟信号电视导引头5

1.4电视导引头的功能和对其性能的要求9

1.4.1功能9

1.4.2性能要求9

1.5电视导引头的组成12

1.5.1电视摄像机12

1.5.2信号处理14

1.5.3目标图像跟踪14

1.5.4伺服系统14

1.5.5电源部分15

1.5.6结构部分15

1.6电视导引头主要参数的选择和计算15

1.6.1古典光学理论下的作用距离方程15

1.6.2考虑其他因素后的作用距离方程19

1.7电视导引头的技术发展22

参考文献24

第2章 目标和背景的光学特性&张万清25

2.1地球表面的典型照度25

2.2自然界中不同材料反射系数的平均值26

2.3可见光和近红外光穿过大气时的特性28

2.4目标和背景的固有对比度和视在对比度29

2.4.1全逆光条件下目标舰与背景电平及视在对比度曲线30

2.4.2侧顺光条件下目标舰与背景电平及视在对比度曲线32

2.4.3半逆光条件下目标舰与背景电平及视在对比度曲线33

2.4.4全逆光条件下靶标与背景电平及视在对比度曲线34

2.4.5全逆光条件下目标（拖船）与背景电平及视在对比度曲线35

2.4.6全逆光条件下目标（黄埔码头内的建筑）与背景（地面）电平及视在对比度曲线36

2.4.7全逆光条件下目标（广州新塘公路桥）与背景（水面、岸边）电平及视在对比度曲线37

2.4.8全逆光条件下目标（黄埔码头水面——货船）与背景（水面）电平及视在对比度曲线38

2.4.9三种光照下某舰的视在对比度的比较曲线39

2.4.10靶标、舰、拖船与背景（天空海水）的视在对比度比较曲线40

2.5大气平均衰减系数与可见距离之间的关系41

2.6结论42

参考文献43

第3章 电视摄像机&刘绍安 李秀彬 包文玲 崔锡悦 毕佩珍44

3.1概述44

3.2电视摄像机的组成与工作原理45

3.2.1电视摄像机的组成45

3.2.2电视摄像机工作原理45

3.3电视摄像机的种类及特性46

3.3.1电视摄像管摄像机46

3.3.2 CCD固体摄像机52

3.4预放器59

3.4.1预放器各项指标的确定59

3.4.2预放器的组成62

3.4.3一些关键环节的计算63

3.4.4预放器的结构特点65

3.5视频放大器65

3.6扫描电路67

3.6.1摄像管的扫描体制和特点67

3.6.2 CCD摄像机的扫描69

3.6.3电视摄像机的扫描电路特点71

3.6.4电视摄像机扫描电路的具体实例72

3.7同步器80

3.7.1同步器的作用80

3.7.2同步器的组成81

3.7.3简介几种同步器84

3.8照度控制87

3.8.1照度控制的方法87

3.8.2照度控制实例88

3.9电视摄像机的指标及测试94

3.9.1电视摄像机主要性能简易检测94

3.9.2电视导引头中摄像机的几项指标96

3.10电视导引头中摄像机的改进96

参考文献97

第4章 信号提取&张万清 栾树岭 包文玲 崔锡悦 王忠学98

4.1概述98

4.2模拟量信号提取法98

4.2.1波门跟踪法99

4.2.2背景电平抵消（低通滤波法）100

4.2.3抑制低频干扰法（钳位法）100

4.2.4门限电平切割法101

4.2.5信号增强处理法102

4.3数字图像信号提取法103

4.3.1数字图像平滑103

4.3.2灰度门限训练及分割处理法105

4.3.3目标的高度和宽度判别111

4.3.4目标图像边缘检测111

4.3.5目标的位置判别112

4.3.6截获目标行数的选择113

4.4设计举例113

第5章 电视图像跟踪&王忠学等116

5.1概述116

5.2图像跟踪基本知识116

5.2.1图像系统基本功能116

5.2.2光轴坐标系117

5.2.3图像跟踪原理119

5.2.4目标图像截获119

5.3图像取样及取样电路119

5.3.1取样周期119

5.3.2数字灰度图像阵列120

5.3.3数字灰度图像取样电路120

5.4中值滤波和中值滤波器122

5.4.1一维中值滤波122

5.4.2二维中值滤波122

5.4.3一维中值滤波电路123

5.4.4二维中值滤波器123

5.5数字灰度图像的分割124

5.5.1灰度阈值分割法124

5.5.2灰度极值分割法125

5.5.3灰度门限训练及分割电路127

5.6窗口及窗口生成电路131

5.6.1窗口131

5.6.2窗口生成电路132

5.7形心跟踪133

5.7.1跟踪模式134

5.7.2二值图像投影表示法134

5.7.3二值目标图像位置及形心确定方法135

5.7.4二值目标图像的跟踪算法136

5.7.5二值目标图像行、列投影电路139

5.8平均绝对差分算法141

5.8.1平均绝对差分算法141

5.8.2隔行隔列MAD法142

5.8.3 MAD相关器143

5.9序列相似性检测算法144

5.9.1固定门限的SSDA法145

5.9.2单调递增门限序列的SSDA法146

5.9.3自适应门限序列的SSDA法146

5.9.4匹配定位精度147

5.9.5匹配速度147

5.9.6抗干扰能力148

5.10目标图像边缘检测148

5.10.1边缘检测算子148

5.10.2二值目标图像边缘检测算子150

5.11目标图像识别150

5.11.1目标图像特征提取150

5.11.2目标图像分类判别155

5.12目标图像捕获156

5.13电视图像跟踪器158

5.13.1目标图像形心跟踪器158

5.13.2相关跟踪器163

5.13.3智能跟踪器168

参考文献171

第6章 伺服系统&张银联172

6.1概述172

6.2电视导引头伺服系统的形式173

6.2.1形式多样的控制系统174

6.2.2电视导引头信号的特点176

6.3无触点状态转换装置178

6.3.1电气原理178

6.3.2调试181

6.4数字式自动跟踪装置183

6.4.1工作原理183

6.4.2电气原理185

6.4.3安装与调试190

6.5功率放大器195

6.5.1基本原理196

6.5.2线路特点196

参考文献197

第7章 直流稳压电源&祁作珍198

7.1概述198

7.2交流整流式稳压电源199

7.2.1整流、滤波电路199

7.2.2串联型晶体管直流稳压器201

7.2.3集成稳压器204

7.3晶体管开关稳压电源207

7.3.1串联式开关稳压电源207

7.3.2直流变换器式开关稳压电源210

7.3.3无工频变压器开关稳压电源217

7.4稳压电源稳定度的计算220

7.5可靠性设计220

7.5.1热设计220

7.5.2屏蔽221

7.5.3元器件的降额设计222

参考文献222

第8章 整机结构设计基础&武锦辉224

8.1电视导引头工作环境分析224

8.1.1气候因素的影响224

8.1.2机械因素的影响225

8.1.3电磁干扰的影响225

8.2载荷226

8.2.1滚动轴承摩擦力矩的计算226

8.2.2惯性载荷227

8.3驱动方式选择230

8.3.1交流伺服电动机230

8.3.2直流伺服电动机231

8.3.3力矩电机231

8.3.4电液驱动232

8.4总传动比的确定232

8.4.1电动机功率的初选232

8.4.2电动机的转矩特性233

8.4.3负载力矩特性236

8.4.4最佳传动比的确定238

8.5传动链精度计算246

8.5.1传动误差和空程误差的概念246

8.5.2传动链传动误差计算247

8.5.3传动链空程误差计算252

8.6空程误差和传动误差对伺服系统的影响257

8.6.1空程误差对伺服系统的影响257

8.6.2传动误差对伺服系统的影响259

参考文献260

第9章 光学系统&王继武 范松261

9.1概述261

9.2光学系统工作原理262

9.3光学镜头263

9.3.1电视导引头对光学镜头的要求263

9.3.2光学镜头的焦距264

9.3.3光学镜头的分辨率265

9.3.4光学镜头的视场角266

9.3.5光学镜头的相对孔径267

9.4衰减片267

9.5光学玻璃罩269

9.6平面镜设计269

9.6.1平面镜面形设计270

9.6.2平面镜材料270

9.6.3平面镜反射膜270

9.6.4平面镜的固定271

参考文献271

第10章 结构设计&王继武272

10.1概述272

10.2总体结构布局273

10.2.1总体结构要求273

10.2.2伺服机构要求274

10.2.3元器件结构参数274

10.2.4导引头外形结构274

10.2.5总体结构布局275

10.3伺服系统结构形式276

10.4双平面镜光学系统278

10.4.1搜索和跟踪原理278

10.4.2俯仰稳定原理280

10.4.3动态转角分析281

10.4.4光路和光学零件设计282

10.5框架连杆机构290

10.5.1框架连杆机构工作原理290

10.5.2减速器设计291

10.6滚动稳定机构295

10.6.1滚动稳定原理295

10.6.2滚动稳定机构295

10.6.3滚动稳定机构传动设计296

10.7照度调整机构297

10.7.1照度调整原理298

10.7.2照度调整方法298

10.7.3照度调整机构结构设计300

10.8伺服机构的安装调整302

10.8.1垂直陀螺安装302

10.8.2航向电位器零位调整303

10.8.3航向和俯仰机构调整303

10.8.4滚动机构和照度机构的安装调整303

10.9电视导引头结构设计的发展前景303

参考文献304

第11章 调试和参数测量&崔锡悦305

11.1概述305

11.2整机调试306

11.2.1摄像机及同步器306

11.2.2信号提取307

11.2.3伺服机构310

11.2.4照度控制312

11.2.5摄像机稳定平台313

11.3参数测量316

11.3.1整机电源功率消耗316

11.3.2摄像机的信噪比316

11.3.3最低照度和最低信噪比317

11.3.4视场角317

11.3.5搜索范围318

11.3.6搜索速度319

11.3.7最大跟踪速度319

11.3.8捕获目标时间与记忆时间319

11.3.9捕获目标概率320

11.3.10跟踪精度320

11.3.11稳定平台调整速度和精度321

11.3.12照度控制的调整速度和精度322

参考文献323

第12章 外场试验&崔锡悦324

12.1概述324

12.2外场试验的目的325

12.3外场试验的保证条件325

12.3.1场地与气象条件325

12.3.2电源、仪器及设备327

12.4外场试验的种类、实施方法及实例327

12.4.1岸舰试验327

12.4.2舰对舰试验330

12.4.3机载飞行试验331

12.5试验数据的记录和处理334

12.5.1试验数据的记录334

12.5.2试验数据的处理335

12.5.3试验结果336

12.5.4试验结果分析336

12.5.5试验结论337

附录 电视导引头海上性能试验大纲338