第1章绪论1
1.1无人机光电载荷应用需求1
1.1.1军事侦察应用需求1
1.1.2民用遥感应用需求3
1.2国外无人机光电载荷的发展现状5
1.2.1起步阶段6
1.2.2发展阶段6
1.2.3爆发阶段7
1.3国内无人机光电载荷的发展现状8
1.4无人机光电载荷的发展趋势10
1.4.1超表面平板成像技术10
1.4.2衍射成像技术10
1.4.3主动干涉成像技术11
第2章无人机光电载荷工作原理13
2.1无人机光电载荷应用及工作环境13
2.2无人机光电载荷分类及特点17
2.3无人机光电载荷基本工作原理19
2.3.1可见光与红外凝视成像原理19
2.3.2可见光与红外扫描成像原理25
2.3.3光谱成像原理29
2.3.4立体成像原理31
2.3.5激光测距与激光雷达成像原理34
2.3.6惯性稳定与指向控制原理41
2.4小结44
第3章可见光成像载荷技术45
3.1技术特点与分类45
3.1.1技术特点45
3.1.2分类45
3.2系统组成与工作原理46
3.2.1组成46
3.2.2工作原理48
3.3主要性能指标50

3.3.1光学性能指标50
3.3.2探测器性能指标53
3.3.3系统性能指标54
3.4关键技术60
3.4.1光学系统设计技术60
3.4.2探测器技术65
3.4.3调焦技术69
3.4.4调光技术76
3.4.5辐射定标技术81
3.5设计案例85
3.5.1推扫相机85
3.5.2全景相机90
3.5.3画幅相机97
第4章红外成像载荷技术104
4.1技术特点与分类104
4.1.1技术特点104
4.1.2分类104
4.2组成与工作原理105
4.2.1组成105
4.2.2工作原理108
4.3主要性能指标108
4.3.1光学性能指标108
4.3.2探测器性能指标108
4.3.3系统性能指标109
4.4关键技术114
4.4.1光学材料与设计114
4.4.2探测器技术118
4.4.3非均匀校正122
4.4.4系统冷环境124
4.4.5调焦技术124
4.5设计案例125
4.5.1红外线阵摆扫相机125
4.5.2红外面阵凝视成像相机130
第5章光谱成像载荷技术137

5.1技术特点与分类137
5.1.1技术特点137
5.1.2技术分类138
5.2系统组成与工作原理141
5.2.1系统组成141
5.2.2工作原理142
5.3主要性能指标144
5.3.1空间特性评价指标144
5.3.2光谱特性评价指标144
5.3.3辐射特性评价指标145
5.4关键技术146
5.4.1光学系统设计及分光技术146
5.4.2探测器技术154
5.4.3信号传输技术154
5.4.4定标技术155
5.4.5图像处理技术160
5.5设计案例161
5.5.1主要技术指标161
5.5.2前置光学系统设计162
5.5.3光谱成像系统设计164
第6章激光测距与成像载荷技术168
6.1技术特点与分类169
6.1.1技术特点169
6.1.2技术分类172
6.2组成与工作原理173
6.2.1组成173
6.2.2工作原理174
6.3主要性能指标186
6.3.1光学性能指标186
6.3.2探测器性能指标189
6.3.3系统性能指标191
6.4关键技术196
6.4.1激光测距机196
6.4.2激光照射设备201
6.4.3激光成像雷达202

6.5设计案例203
6.5.1激光测距机203
6.5.2激光成像雷达设备212
第7章测绘载荷技术219
7.1技术特点与分类219
7.1.1技术特点219
7.1.2技术分类219
7.2组成及工作原理220
7.2.1组成220
7.2.2工作原理221
7.3主要性能指标223
7.3.1光学性能指标223
7.3.2探测器性能指标224
7.3.3系统性能指标225
7.4关键技术227
7.4.1光学材料与设计227
7.4.2探测器技术229
7.4.3几何标定技术230
7.4.4测绘平台技术231
7.5设计案例233
7.5.1三线阵立体测绘相机233
7.5.2测绘平台设计案例239
第8章无人机稳定平台技术250
8.1技术特点与分类252
8.1.1技术特点252
8.1.2分类252
8.2平台组成与工作原理255
8.2.1平台组成255
8.2.2工作原理256
8.3主要性能指标257
8.3.1稳定精度257
8.3.2跟踪精度257
8.3.3测角精度258

8.3.4搜索范围258
8.3.5最大跟踪角速度与角加速度259
8.3.6工作与储存环境259
8.4关键技术261
8.4.1结构设计技术261
8.4.2伺服控制技术275
8.5设计案例287
8.5.1结构设计287
8.5.2伺服设计290
8.5.3指标测试293
第9章无人机光电载荷图像处理技术295
9.1无人机光电载荷内部图像传输技术295
9.1.1概述295
9.1.2光电载荷内部图像传输系统工作原理297
9.2图像滤波技术299
9.2.1图像噪声的类型299
9.2.2图像滤波的方法299
9.2.3滤波效果评估300
9.3图像去运动模糊技术301
9.3.1图像模糊模型302
9.3.2图像去模糊的方法303
9.4图像增强技术306
9.4.1低对比度图像增强技术306
9.4.2红外图像增强处理技术309
9.5图像去雾技术314
9.5.1雨天和雾天成像的特点314
9.5.2雾天图像的清晰化方法315
9.5.3图像去雾效果的评估322
9.6图像目标检测技术323
9.6.1目标检测基本原理323
9.6.2目标特征提取技术324
9.6.3目标检测技术325
9.6.4目标检测指标和评估方法327
9.7目标图像跟踪与抗干扰技术329
9.7.1图像跟踪基本原理329
9.7.2图像跟踪的干扰问题330

9.7.3鲁棒的图像跟踪方法331
9.7.4基于机器学习理论的KLT目标跟踪331
9.7.5图像跟踪方法的评估335
9.8电子稳像技术336
9.8.1图像抖动的因素336
9.8.2电子稳像技术的基本原理336
9.8.3电子稳像效果评估343
9.9多光谱图像融合技术345
9.9.1图像融合原理345
9.9.2图像融合方法346
9.9.3红外/可见光图像融合347
9.9.4像素级图像融合技术的实现349
9.9.5图像融合质量评价351
第10章试验与检测技术352
10.1高低温试验技术352
10.1.1概述352
10.1.2高低温试验设备353
10.1.3高温试验354
10.1.4低温试验355
10.1.5高低温冲击试验356
10.1.6高低温成像试验357
10.2低气压试验技术357
10.2.1概述357
10.2.2低气压试验设备358
10.2.3低气压成像试验358
10.3振动、冲击、加速度试验技术359
10.3.1概述359
10.3.2试验设备360
10.3.3振动试验362
10.3.4冲击试验364
10.3.5加速度试验365
10.4电磁兼容试验技术366
10.4.1概述366

10.4.2电磁兼容试验标准和规范366
10.4.3电磁兼容试验设备368
10.4.4电磁兼容试验方法371
10.4.5电磁兼容试验数据处理374
10.5光轴一致性检测技术374
10.5.1检测需求374
10.5.2常用的光轴一致性检测方法375
10.5.3CCD法的关键技术378
10.5.4CCD法误差分析379
10.6视轴稳定检测技术380
10.6.1检测需求380
10.6.2视轴稳定检测原理380
10.6.3视轴稳定检测设备382
10.6.4视轴稳定检测方法385
10.7目标跟踪检测387
10.7.1检测需求387
10.7.2目标跟踪指标检测原理388
10.7.3目标跟踪指标检测设备389
10.7.4目标跟踪指标检测方法389
10.8载荷安装零位标校技术391
10.8.1检测需求391
10.8.2零位标校原理391
10.8.3零位标校仪器设备及标校方法393
10.8.4零位标校误差分析394
总结与展望395
参考文献397