Изложены физические принципы работы и основы построения оптико-электронных приборов. Рассмотрены методы приема оптических сигналов, обобщенные структурные схемы и способы выделения сигналов от объектов, наблюдаемых на фоне помех. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Геодезия и дистанционное зондирование", специальности "Прикладная геодезия".

Предисловие......9Часть I. Физические основы и элементы оптико-электронных приборов......11Глава 1. Общие сведения об оптико-электронных приборах......111.1. Оптико-электронные приборы: определение, обобщенные схемы и методы работы......111.2. Краткая классификация оптико-электронных приборов......141.3. Сравнение оптико-электронных приборов с визуальными оптическими и радиоэлектронными приборами......151.4. Краткий исторический очерк и некоторые перспективы развития оптико-электронного приборостроения......18Глава 2. Оптическое излучение. Источники излучения, используемые в оптико-электронных приборах......232.1. Оптический спектр электромагнитных колебаний......232.2. Основные энергетические и фотометрические величины и соотношения между ними......242.3. Система астрофизических звездных величин......312.4. Законы теплового излучения......352.5. Основные типы излучателей, применяемых в оптико-электронных приборах......42Глава 3. Распространение оптического излучения в атмосфере......603.1. Оптические характеристики атмосферы......603.2. Поглощение излучения в земной атмосфере......643.3. Рассеяние излучения в атмосфере......673.4. Флуктуации прозрачности атмосферы и их влияние на работу оптико-электронного прибора......733.5. Рефракция оптических лучей......793.6. Влияние атмосферы на контраст между наблюдаемым объектом и фоном......81Глава 4. Оптическая система оптико-электронного прибора......834.1. Назначение, структура и особенности оптической системы оптико-электронного прибора......834.2. Критерии качества оптической системы оптико-электронного прибора......864.3. Передающие оптические системы......904.4. Объективы......944.5. Конденсоры приемных оптических систем......994.6. Оптические компенсаторы......1054.7. Бленды. Борьба с внешними и внутриприборными засветками в оптической системе......1094.8. Оптические фильтры......112Глава 5. Приемник излучения как звено оптико-электронного прибора......1175.1. Краткая классификация приемников излучения, используемых в оптико-электронных приборах......1175.2. Параметры приемников излучения......1185.3. Характеристики приемников излучения......1255.4. Паспортизация приемников. Пересчет их параметров......1285.5. Основные виды приемников излучения, применяемых в оптико-электронных приборах......1355.6. Многоэлементные приемники излучения......1495.7. Многодиапазонные приемники излучения......1605.8. Электронно-оптические преобразователи......1625.9. Передающие телевизионные трубки......169Глава 6. Анализаторы изображения оптико-электронных приборов......1746.1. Назначение анализаторов изображений и их классификация......1746.2. Основные параметры и характеристики анализаторов......1766.3. Светоделительные амплитудные анализаторы......1786.4. Амплитудно-фазовые анализаторы......1826.5. Фазовые анализаторы изображения......1876.6. Частотные анализаторы......1896.7. Времяимпульсные (фазоимпульсные) анализаторы......1916.8. Многоэлементные приемники излучения как анализаторы изображений......1956.9. Спектр сигнала на выходе многоэлементного анализатора изображений......201Глава 7. Сканирование в оптико-электронных приборах......2057.1. Назначение и роль сканирования. Методы сканирования......2057.2. Параметры и характеристики сканирующих систем......2107.3. Механические и оптико-механические сканирующие системы......2177.4. Фотоэлектронные сканирующие системы......224Глава 8. Модуляция и демодуляция сигналов в оптико-электронных приборах......2268.1. Назначение, классификация и особенности модуляции потока излучения......2268.2. Демодуляция сигналов......2338.3. Потери мощности сигнала при модуляции......2388.4. Общая характеристика способов модуляции сигнала в оптико-электронных приборах......2398.5. Модуляторы оптических сигналов, применяемые в оптико-электронных приборах......2428.6. Пространственно-временные модуляторы (динамические транспаранты)......249Часть II. Основы теории приема сигналов в применении к оптико-электронным приборам......253Глава 9. Основные методы приема оптических сигналов......2539.1. Краткая классификация основных методов приема оптических сигналов......2539.2. Гетеродинный прием оптических сигналов......2559.3. Динамический метод приема (метод счета одноэлектронных импульсов)......260Глава 10. Обобщенные структурные схемы оптико-электронных приборов......26410.1. Структурная схема оптико-электронной измерительной и следящей системы......26410.2. Структурная схема оптико-электронной системы визуализации и обработки изображений......26710.3. Оптическая система как линейный фильтр......27210.4. Передаточная функция среды распространения излучения......27710.5. Передаточная функция оптико-электронной системы......282Глава 11. Фильтрация сигналов в оптико-электронных приборах......28711.1. Спектральная оптическая фильтрация......28711.2. Пространственная фильтрация в некогерентных оптических системах......29211.3. Фильтрация сигналов в электронном тракте......29711.4. Оптическая корреляция......304Часть III. Методики расчета и выбора некоторых основных параметров и характеристик оптико-электронных приборов......311Глава 12. Энергетические расчеты оптико-электронных приборов......31112.1. Критерии качества оптико-электронных приборов......31112.2. Обобщенная методика энергетического расчета......31212.3. Расчет значений потоков и облученностей на входе оптико-электронного прибора......31512.4. Расчет потерь потока в оптической системе......32512.5. Расчет коэффициента полезного действия системы первичной обработки информации......326Глава 13. Расчет показателей эффективности работы оптико-электронных приборов......32913.1. Расчет вероятностей обнаружения сигнала на фоне помех......32913.2. Расчет отношения сигнал-шум на выходе системы первичной обработки информации......33413.3. Расчет пороговой чувствительности оптико-электронного прибора......33913.4. Расчет дальности действия оптико-электронных приборов......34213.5. Основные этапы точностного расчета оптико-электронных приборов......34613.6. Общая методика расчета инструментальных погрешностей......349Глава 14. Расчет и выбор ряда конструктивных параметров оптико-электронных приборов......35114.1. Расчет основных конструктивных параметров оптической системы......35114.2. Выбор и расчет основных параметров источника излучения......35314.3. Выбор и расчет основных параметров приемника излучения......35514.4. Сравнительная оценка различных видов модуляции оптических сигналов. Выбор рабочих частот модуляции и ширины полосы пропускания......35814.5. Краткие сведения об испытаниях оптико-электронных приборов......364Список литературы......373