從20世紀(jì)初開始，光電成像系統(tǒng)迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于科研、軍事、工業(yè)、資源與環(huán)境等領(lǐng)域。但由于背景復(fù)雜度和各類干擾的影響，在很多情況下，光電成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量較低，目標(biāo)探測性能較差。因此，如何獲得更高的成像質(zhì)量成為一個熱門的課題。機(jī)載光電成像跟蹤測量系統(tǒng)就是一種提升成像質(zhì)量和目標(biāo)探測性能的系統(tǒng)。機(jī)載光電成像跟蹤測量系統(tǒng)是安裝在載機(jī)上的伺服系統(tǒng)，能夠通過隔離飛機(jī)的振動和運動的干擾，確保載體平臺上的光電傳感器的視軸穩(wěn)定指向目標(biāo)，也能計算和修正目標(biāo)的跟蹤誤差，實現(xiàn)對地面或者空中目標(biāo)的跟蹤定位。機(jī)載光電成像跟蹤測量系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，直接影響了機(jī)載傳感器的觀測結(jié)果及后續(xù)決策，因此需要對其性能指標(biāo)進(jìn)行考核和評估。
　　為了驗證機(jī)載光電成像跟蹤測量系統(tǒng)的性能指標(biāo)是否達(dá)到要求，需要進(jìn)行多次外場飛行試驗。這種方法需要的試驗周期較長，并且會花費大量的人力和資源，并且要求對系統(tǒng)成品進(jìn)行試驗，在系統(tǒng)預(yù)研時期無法實行。為了準(zhǔn)確有效地考核和評估系統(tǒng)，減少不必要的消耗，縮短研發(fā)周期，迫切需要一種新的方法，在系統(tǒng)研發(fā)的前期，能夠有效地評估系統(tǒng)的性能和技術(shù)指標(biāo)，并為后續(xù)的設(shè)計和研制提供指導(dǎo)和支持。本書依據(jù)上述需求，針對中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所多年來在研的機(jī)載光電成像跟蹤測量有關(guān)項目中涉及的跟蹤測量誤差與跟蹤成像像移補償技術(shù)：進(jìn)行整理和歸納。重點分析和探討機(jī)載光電成像跟蹤測量設(shè)備的測量誤差的種類、誤差源、誤差傳遞的關(guān)系及任意飛行姿態(tài)下成像像移補償?shù)膯栴}，并從系統(tǒng)的角度出發(fā)，建立機(jī)載光電成像跟蹤測量設(shè)備的測量誤差方程和成像數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行誤差分配、綜合以及仿真計算，并結(jié)合像移速度矢量圖分析了像移速度在載具的平飛、姿態(tài)調(diào)整和隨機(jī)擾動的條件下的變化規(guī)律，為開拓和研制好機(jī)載光電成像跟蹤測量設(shè)備做必要的技術(shù)準(zhǔn)備。
　　本書從成像全鏈路理論出發(fā)，對光電成像跟蹤測量系統(tǒng)進(jìn)行深入分析。全書共分6章，第1章是對高精度測量和高清晰成像能力的信息化作戰(zhàn)需求與光電成像跟蹤測量設(shè)備進(jìn)行介紹：第2章介紹機(jī)載光電成像跟蹤測量設(shè)備的測量方程的建立過程：第3章介紹一種新的誤差分析方法蒙特卡羅法，并建立了適合蒙特卡羅法的誤差方程，實現(xiàn)了機(jī)載光電跟蹤設(shè)備多環(huán)節(jié)測量誤差的綜合：第4章對機(jī)載光電成像像移及補償技術(shù)進(jìn)行分析；第5章建立了由地物到像面的機(jī)載光電系統(tǒng)成像數(shù)學(xué)模型，得到包含載機(jī)飛行參數(shù)和相機(jī)成像參數(shù)的瞬時像面像移速度計算公式；第6章詳細(xì)介紹了載機(jī)運動過程中一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化的姿態(tài)角和姿態(tài)角速度對像面上的像移速度變化的影響，并分析了像移速度變化對應(yīng)的像移補償措施。
　　本書是在團(tuán)隊成員的共同努力下完成的，參與本書資料整理、章節(jié)編寫、校對審核和技術(shù)支持的人員包括了中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所的金光、楊秀彬、王曼、常琳、王紹舉、范國偉以及空軍第二航空大學(xué)的張峋和長春理工大學(xué)的姜麗等人，全書由金光撰寫和統(tǒng)稿。需要說明的是，為了保證本書的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，本書在編寫的過程中，對需要實踐的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容通過軟件編程仿真進(jìn)行了實現(xiàn)。在本書的編寫過程中，始終得到中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所學(xué)術(shù)委員會主任、中國科學(xué)院院士王家騏研究員的關(guān)注、指導(dǎo)和支持，并為此書作序，在此特向王家騏院士表示衷心的感謝�？哲姷诙�航空大學(xué)、北京理工大學(xué)、長春理工大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等兄弟院校航空航天領(lǐng)域的專業(yè)老師們提出了許多寶貴的意見和建議；國防工業(yè)出版社的領(lǐng)導(dǎo)和編輯予以直接指導(dǎo)與幫助。借此書出版之際，謹(jǐn)對上述領(lǐng)導(dǎo)、專家和朋友們一并表示深深的感謝。
　　機(jī)載光電成像跟蹤測量系統(tǒng)誤差與像移分析是囊括光學(xué)、機(jī)械和電子多學(xué)科的一項艱巨的系統(tǒng)工程，由于我們的水平所限，難免有錯誤和不妥之處，歡迎專家和讀者批評指正。最后，感謝一直給予我關(guān)心和支持的親朋好友、同事、同學(xué)和朋友們！我將永遠(yuǎn)懷著一顆感恩的心，祈禱你們身體健康、工作順利，生活幸福！