激光燈光自動跟蹤裝置

1. 自動跟蹤系統的詳解

由光學系統、探測器、信號處理系統、伺服系統和跟蹤架等部分組成。高精度伺服系統一般採用直接耦合轉矩電動機和高靈敏度測速機組合驅動。跟蹤架有垂直（方位）軸和水平（俯仰）軸。光學跟蹤系統通常在紅外光譜、可見光譜和紫外光譜工作。常用的有紅外跟蹤系統、激光跟蹤系統和電視跟蹤系統。
紅外跟蹤系統接收目標的輻射能量，經過調制或掃描後會聚在紅外探測器上，將紅外輻射信號轉換成電信號，經信號處理後送給伺服系統，驅動跟蹤架，自動跟蹤目標。紅外調制器分為調幅、調頻、調相或脈沖編碼。常用波長分別為 1～3微米、3～5微米和8～14微米。紅外探測受目標輻射特性影響，又稱為被動式跟蹤。
激光跟蹤系統是70年代發展起來的。激光發射系統向目標發射激光束，由目標的表面漫反射或裝在目標上的角反射器反射回來激光信號，經接收系統轉換成比例於目標偏離光軸的角位置誤差的電信號，送給伺服系統，驅動跟蹤架，使跟蹤架上光學系統對准目標。激光跟蹤系統同無線電跟蹤系統一樣，靠接收本身發射能量來跟蹤目標，又稱主動式跟蹤系統。激光接收系統測角分成和差式單脈沖制和圓錐掃描制兩種。激光單色性、方向性好，波束窄，測角精度高，沒有多路徑效應，用於高精度跟蹤和測量。接收探測器採用光電倍增管、硅光電二極體和光電雪崩二極體。
電視跟蹤系統採用電視攝像機作為探測器，電視攝像機對視場內目標像進行光柵掃描，把光信號轉換成電信號。電視跟蹤按目標跟蹤點的不同分邊緣跟蹤、矩心跟蹤和相關跟蹤。以最先掃描到的目標像位置作為目標跟蹤點的跟蹤稱為邊緣跟蹤；全掃描目標像後經過計算，算出目標像的矩心作為目標跟蹤點，稱為矩心跟蹤；算出幀間目標像的相關函數，選取相關系數最大點或者按照幀間目標像的匹配演算法算出匹配函數最大點作為目標跟蹤點，稱為相關跟蹤。
自動跟蹤系統信息處理由簡單處理向圖像信息處理方向發展，由點跟蹤向點跟蹤和圖像處理技術相結合方向發展,充分利用目標圖像信息,提高抗干擾性能。電視跟蹤器產生多個窗口，能同時跟蹤視場內數字目標。多目標跟蹤採用先求出各個目標中心，然後求出多個目標中心形成多邊形的中心進行跟蹤，也能由人工指定需要的某個目標進行自動跟蹤。
光學跟蹤的探測器向固態多元器件發展，線陣和面陣的可見光和紅外電荷耦合器件的出現，提高了可靠性。光學跟蹤系統結構簡單可靠、成本低、功耗少、體積小和重量輕、隱蔽性好、角解析度高和抗干擾性好；缺點是受大氣影響大，不能全天候工作。
應用 自動跟蹤系統主要用於靶場跟蹤和測量、武器控制和制導等方面。環境和目標特性多樣化，使得自動跟蹤系統採用多感測器，有無線電的,也有光學的,互補長短。同時增加識別能力，各感測器依置給度不同進行自動切換，構成智能自動跟蹤系統。 太陽能是已知的最原始的能源，它干凈、可再生、豐富，而且分布范圍廣，具有非常廣闊的利用前景。但太陽能利用效率低，這一問題一直影響和阻礙著太陽能技術的普及，如何提高太陽能利用裝置的效率，始終是人們關心的話題，太陽能自動跟蹤系統的設計為解決這一問題提供了新途徑，從而大大提高了太陽能的利用效率。
跟蹤太陽的方法可概括為兩種方式：光電跟蹤和根據視日運動軌跡跟蹤。光電跟蹤是由光電感測器件根據入射光線的強弱變化產生反饋信號到計算機，計算機運行程序調整採光板的角度實現對太陽的跟蹤。光電跟蹤的優點是靈敏度高，結構設計較為方便；缺點是受天氣的影響很大，如果在稍長時間段里出現烏雲遮住太陽的情況，會導致跟蹤裝置無法跟蹤太陽，甚至引起執行機構的誤動作。
而視日運動軌跡跟蹤的優點是能夠全天候實時跟蹤，所以本設計採用視日運動軌跡跟蹤方法和雙軸跟蹤的辦法，利用步進電機雙軸驅動，通過對跟蹤機構進行水平、俯仰兩個自由度的控制，實現對太陽的全天候跟蹤。該系統適用於各種需要跟蹤太陽的裝置。該文主要從硬體和軟體方面分析太陽自動跟蹤系統的設計與實現。

2. 舞台上人走到哪，燈光自動跟到哪是什麼原理（自動化的，不是手動的），打算做個類似的實驗，求大神幫忙

很簡單，用紅外感測器進行跟蹤就可以，另外一種可以用影像做差計算跟蹤

3. 激光跟蹤儀的組成

激光跟蹤測量系統基本都是由激光跟蹤頭（跟蹤儀）、控制器、用戶計算機、反射器（靶鏡）及測量附件等組成。激光跟蹤測量系統的工作基本原理是在目標點上安置一個反射器，跟蹤頭發出的激光射到反射器上，又返回到跟蹤頭，當目標移動時，跟蹤頭調整光束方向來對准目標。

同時，返回光束為檢測系統所接收，用來測算目標的空間位置。簡單的說，激光跟蹤測量系統的所要解決的問題是靜態或動態地跟蹤一個在空間中運動的點，同時確定目標點的空間坐標。它具有高精度、高效率、實時跟蹤測量、安裝快捷、操作簡便等特點，適合於大尺寸工件配裝測量。

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由於激光跟蹤儀是利用激光測距，所以測距精度很高，但角度編碼器隨著距離的加大帶來的位置誤差亦很大，所以跟蹤儀本身主要是角度誤差。

在激光跟蹤儀的應用中靶標對測量精度的影響亦不可忽視，通常靶標外形為球形，內部為3個互相垂直的反射鏡（CCR）。若三個反射鏡的角點和外球的中心不重合或3個反射鏡面相互不垂直都會引起誤差，因此在同一次測量中推薦使用同一個反射鏡，同時反射鏡不要繞自身光軸轉動。

激光本身受大氣溫度、壓力、濕度及氣流流動的影響，所以大氣參數的補償對此儀器的正常使用十分關鍵。

4. 激光跟蹤儀器 國外有哪些廠家做的好

國產自主可控，才能不被卡脖子，目前國產自主研發的GTS激光跟蹤儀已經正式上市。

GTS激光跟蹤儀功能特點：

1、精準、強大的跟蹤測量系統

（1）絕對激光測距（ADM）和干涉測距（IFM）融合技術，將干涉測長的及時修正速度與絕對測距功能相結合，保證測量的極佳精度，並實現擋光恢復。

（2）目標球自動鎖定功能，在斷光時會在小范圍內自動搜索到目標球，完成斷光續接，自動鎖定目標球，全過程不需人為操作，提高測量效率。

（3）跟蹤站主機溫度恆定和均勻分布設計，盡可能降低溫度漂移，保證儀器的長時間穩定。

（4）一體化氣象站技術，自動讀取及更新環境參數感測器，確保測量數據的實時修正。

（5）穩定、便捷的三角底盤確保穩定的測量條件，避免環境震動帶來的精度損失。

（6）設備與電腦之間可以通過有線網路或無線WIFI連接，方便現場使用。

（7）高速測量數據輸出，輸出速度1000點/秒。

（8）密封防護設計，保證主機免受灰塵和其他污染物的進入，環境適用性強。

2、高精度反射球

（1）精確、耐用、高強度反射球，配有標准型和高精度型等多種類型的反射球。

（2）不同的測量距離適用不同規格的反射球。

（3）中空一體式設計，保證長期使用的穩定性，球心精度高。

（4）光學玻璃角偶反射球體，用於獲得理想的測量結果。

3、功能豐富的三維空間尺寸測量軟體

（1）測量軟體系統可在Windows 操作系統上運行，具有圖形顯示模塊，以圖形的方式顯示數據及測量結果。

（2）具有數據分析功能：可利用靜態和連續采點的方式採集數據，可直接測量得到點、線、圓、平面、柱、球、圓錐等，提供點線面、兩點以及最佳擬合等創建坐標系的方式，並可對坐標進行平移、旋轉等操作。

（3）測量軟體可用坐標定位創建3D數據；

（4）具有圖形顯示功能提供2D和3D視圖，可對圖形進行平移，旋轉、縮放操作，提供多種圖形文件介面，可直接進行測量值與設計值比較。

（5）檢驗結果及報告可以文件或圖形形式在線記錄下來或列印出來。

（6）可實現幾何元素的評價，包括：直線度、平面度、圓度、圓柱度、圓錐度以及圓環和球面等。實現相對基準幾何要素真實位置度的評價：平行度、垂直度、角度、位置度、同軸度、同心度等。

5. 激光跟蹤儀的定義

GTS激光跟蹤儀系統由 PC、控制主機、跟蹤站、目標鏡等組成。跟蹤站可以檢測目標鏡在空間的運動方向和大小並將這一信息發送給控制主機，在控制主機的控制下跟蹤站作出響應，使激光束始終沿著目標鏡的中心入射。無論目標鏡走到哪裡，系統都能對其進行跟蹤。水平和垂直向的角度測量與距離測量結合在一起，構成一個球坐標的測量體系，目標鏡的3D坐標便唯一確定，也即通過目標鏡完成空間幾何元素測點信息的獲取，並通過先進的三維數據處理軟體和三維測量軟體完成對空間幾何元素尺寸、 尺寸公差與形位公差、空間曲面與曲線的分析計算工作。

激光跟蹤儀被廣泛應用在各種精密測量領域，如在航空航天領域對飛機零部件及裝配精度的測量；在機床行業中對機床平面度、直線度、圓柱度等的測量；在汽車製造中對新車型的在線測量；在高端製造中對運動機器人位置的精確標定。此外，激光跟蹤儀的應用還擴展到了造船、軌道交通、核電等領域。

6. 激光跟蹤儀的性能

激光跟蹤儀是一種空間大尺寸三維坐標精密測量的高端幾何量儀器，不僅可以對靜止的空間目標進行高精度三維測量，還可以對運動的目標進行跟蹤測量，是大尺寸精密測量的主要手段。

激光跟蹤測量系統能跟蹤某一目標的運動，這一被跟蹤的目標稱為目標鏡，是系統中很重要的組成部分，相當於傳統三坐標測量機的測頭。工作時，將目標鏡與被測要素接觸，系統便會測量其中心點的三維坐標，通過被測要素與目標鏡中心點坐標之間的關系獲得被測要素的三維空間位置和姿態信息。

7. 如何用單片機實現舞台燈光的自動跟蹤

追光燈是運用舞台藝術中不可或缺的重要手段，達到突出重點、塑造人物形象、烘托環境氣氛的目的。而單片機降低演出成本，節省人力、物力，完善舞台燈光技術中追光的的功能和自動化的程度。

1、如下圖，利用攝像頭與主機的串口（USB）連接，系統運行專用驅動軟體後，屏幕上顯示出活動的視頻圖像。屏幕的下端建立一個VB應用軟體的界面，設置一些命令控制項和狀態控制項，將位置信息通過單片機處理部件傳送到電腦追光燈來控制光斑對准演員。下面就該方案的軟、硬體的設計作一介紹。

8. 激光跟蹤儀的介紹

激光跟蹤儀是空間大尺寸三維坐標測量儀器，是一台以激光為測距手段配以反射靶標的儀器，它同時配有繞兩個軸轉動的測角機構，形成一個完整的球坐標測量系統。

激光跟蹤儀由激光測距系統、角度測量系統、跟蹤控制系統、電控箱、環境補償單元、支架、計算機及系統軟體、測量標定附件等組成。

激光跟蹤儀主要用於大尺寸裝配測量，在航天航天器材、汽車、動車、船舶、重型機床、大型機械設備以及機器人領域有著廣泛應用。

9. 激光跟蹤儀的工作原理

GTS激光跟蹤儀是工業測量系統中一種高精度的大尺寸測量儀器。它集合了激光干涉測距技術、光電探測技術、精密機械技術、計算機及控制技術、現代數值計算理論等各種先進技術，對空間運動目標進行跟蹤並實時測量目標的空間三維坐標。它具有高精度、高效率、實時跟蹤測量、安裝快捷、操作簡便等特點，適合於大尺寸工件配裝測量。

10. 激光自動跟蹤系統英語是什麼意思

光纖通信

即使光學纖維是遠遠小於導線雙，並二氧化硅（最廣泛使用的材料在纖維） ，是遠遠更為豐富，比銅，成本編制棒從哪個光纖得出幾倍大於生產成本wires1此外，研究表明，這也許對此案已有一段時間。

不過，光纖系統，可用於進行，使更多的電話交談，在同一時間內比絲雙，可攜帶他們，所以遠沒有放大的再生，這時候，是有很多電話，以進行點之間，如關掉的ICE ，光纖制度是經濟attractive2 。因此，部門間的主幹網將首先受益於這種新技術。

競爭是更加艱難，雖然與現有高容量的系統使用同軸電纜傳輸線，波導，微波無線電和衛星等。較大的光纖帶寬，降低損失，更可靠的光源，使光纖更具競爭力，在這個部門。

心臟的一個光通信系統是其中傳遞電信號的：一個電話，電腦或有線電視。發光二極體或激光轉換這些信號變成光脈沖，它沿玻璃纖維。在接收端，光偵測器，轉換回電信號。

這個系統提供顯著的優勢，與傳統的那些嚴重依賴電子信號和銅絲。列入，就是處理大量的信息;一個高性能的激光能產生高達0.5億元的光脈沖第二。因此，它有可能在傳送整個30卷大英網路全書，在十分之一秒的，因為光通信不受電磁干擾，因而可造成雜訊銅電纜，他們出示明確的信號，盡管附近的電力線路或電力電動機。

銅線，雖然他們是隔熱，可以泄漏的電子訊號，並造成串擾，在附近的電線。並非如此，與光通信設備。玻璃纖維電纜，此外，重量只有約百分之一，正像銅線進行相同數目的信號。事實上，一個半英寸厚的，可以進行很多信號作為銅線大如一名男子的手臂。當時，也由於玻璃纖維攜帶輕，而不是電力，有沒有危險性的火花，危險的環境，如化工廠或核反應堆。

電力線載波通訊

電力線載波（ PLC ）的，是首次提出在1920年的。從那時起。 PLC技術已演變成一個成熟和可靠的通訊技術，電力傳輸系統，今天又是主要用於繼電保護， SCADA和語音數據傳輸系統。

可編程式控制制器採用了載波頻率傳輸信息，比現有的輸電線路。輸電線路應用的載波頻率通常是20千赫和300 khz.information編碼對承運人通過採用調幅（ AM ）的單面頻帶（單邊帶） ，頻移鍵控（ FSK信號） 。在發送端，調制載波注入到一個輸電線路通過一個耦合電容器和調諧器。該調制信號的傳播降低輸電線路，以接收端。在接收端，耦合電容器和調諧器割裂了PLC的信號從高頻電源電壓和一個解調提取出信息編碼的信號。陷阱線兩端的路線，防止承運人旅行下來不受歡迎的路徑。

臨立會做得好就輸電系統的，因為他們是電動簡單，並已很少間斷;通常情況下，分配PLC的使用頻率，由5千赫至20千赫。一般頻率少於20千赫稱為配電線載波[類金剛石]和使用是允許對非許可，互不幹涉的基礎上。基於這個原因，當我們談論的PLC系統，用於公用事業的分配製度，我們把它稱為類金剛石。不幸的是，配電線路是電氣復雜，因為存在著眾多的路口，變壓器和並聯電容器。這些都嚴重衰減載波頻率，使之難以可靠地宣傳一個信號，通過內部分配製度。在試圖糾正這一問題，運營商分發系統，利用低得多的頻率比用傳輸系統。這些都是更接近權力，頻率，因此不太可能被衰減，由大量的並聯電容發現，對分配製度。盡管有顯著改善，其使用頻率較低並沒有消除衰減的相關問題，毒品問題。此外，信號"洞" ，是一個嚴重的問題。孔發生在一個點，凡反映了DLC信號取消事件類金剛石信號。信號反射，是由於不連續性，例如變壓器和線路兩端。當了DLC系統的設計，研究，以選擇一個載波頻率，其中最小的困難與漏洞。未來修改的分配製度，可以改變位置孔或創造新的，其中可能幹擾了DLC系統。特別的技術，必須聘請了DLC系統，以糾正這個問題，正如特殊技術必須受雇於電台和電話，以糾正這個問題。

有相當多的爭論能力的類金剛石，以獲得過去故障及到地區停電。對輸電系統的PLC可以通過單相故障，因為其餘階段提供額外的路徑為承運人。在這種情況下一個中點故障時，承運人可以recouple從相鄰階段進入斷陷相遠線遠離故障。對配電系統，也有許多路段是單相，並不能做到這一點。同時，也有部分故障條件，如破碎的指揮家，將阻止毒品通過對分配製度。繞行路線調諧設備允許類金剛石信號將被送到靠近重合器和開關，使之有可能成為溝通的地區停電。

配電線載波有足夠的數據傳輸速率的能力，對於大多數配電自動化計劃。在今天的技術，其數據傳輸率為典型的類金剛石系統運行於5日至20千赫的射程也就是300波特或更少。配電線載波有兩個雙向能力，是符合經濟原則落實為多項功能，如遠程抄表（ rmr ） ，以及檢索的負荷數據，從點，對配電網饋線。

類金剛石具有優勢，成功地使用了，這是根據公用事業管制，到達所有點，對公用事業的分配製度，並要求無催化裂化執照。盡管有這些優勢，毒品問題已有限的數據傳輸率。類金剛石可以發揮重要作用，在配電自動化，但它是不可能獨力將能夠履行其所有的必要的溝通，為配電網自動化。

其他有線通信

電話和電視電纜是2種有線通信; ，

電話是一個行之有效的，高度成熟的通信技術，它是廣泛使用的工具，用於監控和繼電保護。從技術角度看，電話是適合於配電自動化。電話系統，提供了高數據率的能力，並且已經建造的。此外，它是很容易實施的一種雙向配置。不幸的是，成本的租賃電話線路高，而且水電費無法控制電話線路，他們的通信質量。這些缺點使電話溝通更具有吸引力配電自動化比它be.1此外，有些地方無法獲得，這是較昂貴的，以地方線路服務的要點。使用撥號連接電話線，降低了成本相比，租用線路，但這些都是慢得多因"撥號時間" ，將是非常緩慢的，在執行功能，如故障隔離和恢復供電，電話線路已經使用成功地在配電通信系統，但公用事業繼續尋找替代的制度，即根據公用事業管制，並沒有租賃費。

地區，是可以通過有線電視系統經營，主要是同軸電纜作為信號傳輸路徑。信號放大器都放在該系統在必要的。有線電視系統具有廣闊的頻寬，相當大一部分是閑置。配電自動化，可以利用一個非常小的一部分，這可用帶寬。大多數有線電視系統的設計是單向的而不是兩個雙向溝通。不少公用事業客戶不訂閱有線電視。有線電視患有同樣的缺點，電話，這些被認為是根據外部控制，而且有可能被租借費與其所用。

無線通信

電台已證明自己是一個可行通信技術為某配電自動化功能。無線電是一個涵蓋范圍廣泛的通信技術，需要很少或根本沒有硬信號，並可以落實在雙向配置。所有的無線電系統，有能力去溝通，到地區電力中斷。

無線電通信技術，可在下列形式：

•上午播出

•調頻廣播

•甚高頻

•超高頻

•微波

•衛星

上午播出-

無線電系統，不再具有商業可用於分配的負荷控制，利用上午的廣播站，將信息傳送到大量的負荷控制單位，坐落於分布system1 。這個制度是可行的，由編碼負荷控制的資料上很播出載波。信息編碼採用相位調制，並沒有探測到普通無線電接收機，因此，聽眾將不會發現任何退化的高質量的無線電波，這是足夠長，相比甚高頻波表示，他們河曲周圍norizon優於VHF信號，並沒有退化跟蹤多徑失真，在相同的程度甚高頻信號。這使得上午播出承運人適合溝通大批偏遠地方的接收器等領域的地域多樣性。

fmsca -

另一個系統利用廣播電台調頻政制事務局局長。政制事務局局長主張附屬通信授權。基本上，政制事務局局長信號多路復用到一個調頻廣播方式，頻率調制的一個小組的載體。普通收音機不會察覺此一系統，專門配備了接收器，可解碼協議的信息。調頻政制事務局局長即是一個出路，必將通信系統適合於同一用途為上午直播系統。一個不利的調頻協議是調頻廣播信號，由於其波長更短，更容易受到多徑失真，如影隨形且僅限於瞄準線。在擁擠或崎嶇的地形，調頻協議很可能會檢舉覆蓋率比AM系統。

甚高頻電台-

無線電波的頻率為30和300兆赫被歸類為的VHF （甚高頻） 。公用事業考慮甚高頻無線電系統，用於配電自動化會發現只有3個可用頻率。公用事業共享一台300瓦， 3000個Hz帶寬通道周圍154兆赫兩個50瓦特3000個赫茲渠道，也有分配。許多公用設施使用這3種渠道作負荷控制通訊和有可能會受到限制，接入和廣泛的協調問題，從競爭的水電費。許可證由撲滅罪行委員會，將需要為公用事業的經營體系。 VHF信號范圍有限，而且也容易受到多徑失真和跟蹤。由於告誡時，必須考慮到這個制度;費用可能會令人望而卻步達到100 ％的報道。盡管有這些缺點，甚高頻電台已被用於一些單方向的業務負荷控制系統，並已在溝通能力到停電地區，基本上是根據公用設施的控制和擁有初始成本低。

UHF無線電波-

無線電系統運行於頻率范圍從300到1 ， 000兆赫被歸類為UHF （超高頻） 。最近，美國聯邦通訊委員會批準的頻率范圍從940至952兆赫，為公用事業的申請。這開辟了新的可能性，以事業，有沒有考慮到電台，在過去，由於過度擁擠和干擾，對現有的VHF頻率。無線電系統操作，在超高頻范圍內更容易受到大氣吸收，多徑失真和陰影效果比無線電系統，以較低的頻率。盡管如此，無線電系統，在此范圍內證明自己受到相當可靠和較少受干擾，更有競爭力的服務。數據傳輸速率高達9600波段已經表現出對這些新的UHF頻道。此外，在超高頻天線都小於甚高頻天線，這是由於較短的波長。在這個頻率高，波傳播基本上限於瞄準線。在山區， UHF無線電波可能不是一個可行的替代辦法。

微波

微波通信使用頻率高於1千兆赫。微波是目前所使用的水電費為SCADA和繼電保護中的應用。利用微波通訊系統，配電自動化是不可能的，除非是作為最後環節，從變電站的RTU向distributiondispatchcenter 。這是由於高的成本和復雜性，設立微波系統。微波是不適合應用在需要多點通信。這是一個點對點的通信技術保持了其經濟可行性，主要基於兩個原因。它可以取代一個硬體信號通道，它具有高帶寬。供配電自動化，數據傳輸率的要求和路徑長度是這么小，比較典型的微波應用，即在有效的成本每通道變得非常高，使微波沒有吸引力，為配電網自動化，除非它是用在點對點的高數據率配置。

衛星

今天，大多數衛星通信是由意味著一個衛星在地球同步軌道。衛星轉發器已經接受上行信號轉播，它在不同的頻率。由於他們的飛行高度很高，衛星提供了廣闊的統一信號覆蓋。溝通，可通過衛星，它是要出租或自己的轉發器上的衛星和有必要的上行及下行設備。微波頻率是常用的兩種上行和下行。一些公用事業公司成功地利用衛星進行監控，但由於對1 / 4秒延遲早路徑與地球同步衛星，它們不能用來監控功能要求非常快速的反應時間（如繼電保護） 。使用衛星進行配電自動化，也正在考慮中。

擴頻通信

擴頻通信傳輸許多短訊通過低功率的發射機不需要領牌。所轉讓的頻段是902兆赫至928兆赫。

這個解決方案還需要比較大量的無線電通訊設備，中繼器和RTU裝置，以傳輸數據廣域。此外，結合數據和語音是不可能的，因此，基礎設施不能使用效益。