光电探测、制导与控制技术实验教程

本书分为4篇。第1篇为计算机控制技术实验，包括过程通道采集与数据处理实验、开环和闭环的数字控制实验、控制系统应用等22个实验项目。第2篇为导弹制导与控制技术实验，包括三自由度直升机模拟实验、飞行器姿态测量实验等5个实验项目。第3篇为导航与定位技术实验，包括GPS定位与导航实验、平面坐标及空间坐标转换实验、惯性导航与定位实验、组合导航与定位实验、导航定位系统应用实验共5个实验项目。第4篇为遥感原理与应用实验，包括ERDAS软件介绍及视窗基本操作、遥感图像的几何校正、雷达解译及遥感图像的监督分类和非监督分类4个实验项目。
本书可作为高等学校探测制导与控制技术、信息对抗技术、测控技术与仪器专业本科生及研究生的实验教材，还可作为其他相关专业的选修课实验教学参考教材，也可供光电技术领域的科技工作者参考。

第1篇计算机控制技术实验
第1章过程通道采集和数据处理实验
1.1基于ADC0809 的数据采集系统
1.2过程输出通道实验
1.3信号的采样与保持
1.4数字滤波
第2章开环系统的数字程序控制
2.1数字脉冲分配器和步进电机调速控制
2.2数字PWM 发生器和直流电机调速控制
第3章数字PID闭环控制
3.1数字PID 控制算法
3.2积分分离法PID 控制
3.3带死区的PID 控制
3.4简易工程法整定PID 参数
第4章数字调节器直接设计方法
4.1最小拍控制系统
4.2大林（Dahlin）算法
第5章智能控制技术
5.1模糊方法实现闭环控制
5.2单神经元自适应闭环控制

　　实验教学是实践教学的一个重要环节。随着高校教育的深入改革和多媒体教学的普及，专业基础课和专业课教学的学时减少，实验和实践教学的学时和地位逐渐加强。学生只有通过足够的验证性实验和一定数量的综合、设计性实验才能真正理解和掌握相关理论知识。提高学生的动手能力、实践能力已经成为高校改革的主攻方向之一。如何应用实验教学环节来提高动手能力显得格外重要。我们组织在光电探测和控制领域具有较高造诣的一线教师编写了本书，以适应教学改革的需要。
　　本书以新的实验室建设理念为指导思想，以提高学生的动手与动脑能力为目标，努力为培养新一代创新高科技人才，以适应高速发展的现代科学技术的需要服务。本书参考了相关教学实验设备和一些具有创意性的实验仪器的说明书，并结合作者多年从事理论教学和实验教学的经验编写而成。
　　本书共分为4篇。
　　第1篇计算机控制技术实验共有6章，由韩文波、宋鸿飞编写，包括过程通道采集与数据处理实验、开环和闭环的数字控制实验、数字控制器的直接设计等16个验证性实验和计算机控制系统应用的6个综合、设计性的实验。目的是使学生掌握计算机智能控制的基本原理及设计方法，并能应用基本设计方法完成计算机控制系统的综合应用，从而培养学生解决工程控制领域实际问题的能力。第2篇导弹制导与控制技术实验共有5章，由韩文波、李鹏飞编写，包括导弹制导与控制系统组成原理、光纤数字陀螺两个验证性实验和三自由度直升机模拟、飞行器姿态测量、四旋翼无人机控制三个综合、设计性实验。目的是使学生掌握导弹制导与控制技术课程中弹上控制器的模拟设计、陀螺测速及应用陀螺、加速度计组成的姿态测量元件实现姿态测量，从而加深对导弹的姿态测量系统、稳定系统及目标定位与跟踪系统的理解。第3篇导航与定位技术实验共有5章，由赵馨编写，包括GPS定位与导航、平面坐标及空间坐标转换、惯性导航与定位三个验证性实验和组合导航与定位、导航定位系统应用两个综合设计性实验。目的是使学生掌握GPS导航、惯性导航和组合导航技术，并能应用导航器件实现飞行器上导航系统的设计与应用。第4篇遥感原理与应用实验共有4章，由冷雪、郑文波编写，包括ERDAS软件介绍及视窗基本操作、遥感图像的几何校正、雷达解译及遥感图像的监督分类和非监督分类4个实验。目的是使学生在掌握遥感技术基本原理的基础上了解遥感影像处理软件及遥感影像处理方法，提高学生的实际操作技能。
　　本书由长春理工大学韩文波主编，并负责全书的策划与统稿。来自长春理工大学光电工程学院的韩文波、冷雪、赵馨、宋鹏飞、郑文波、宋鸿飞6名一线教师组成编写组，分别编写了各自主讲和擅长的部分，可以说本书的出版是编写组成员集体智慧的结晶。除此之外，在本书的编写过程中，很多同行朋友提供了很多有价值的素材和建议，在此深表感谢。
　　由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，殷切希望广大读者批评指正。
　　编者
　　2014年4月