激光自動跟蹤裝置電路設計

1. 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。

2. 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。

3. 這是想做一個激光傳聲裝置，下面有兩幅電路原理圖，，急求大神幫我分析下其中的詳細原理，，越詳細越好，

你實驗了嗎？
根據分析，這個電路可能不能用。
激光，方向性極強，需要對准，專這個不是關鍵屬；
接收部分採用單電源，直接耦合，基準端（參考端)（-）直接接地，無負反饋，將無法工作。若要工作，可把參考端接1/2VCC（通過電阻），同相端也要有大電阻接2/1端，信號輸入應有電容隔直，並要設置放大倍數（輸出對-端電阻）
如果能用，願聽高手解答
發射部分，勉強能用。
可能採用紅外會好點，但可能不實用。玩玩可以。
接收部分不能用。

4. 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。

5. 跪求...基於51單片機自動跟蹤陽光太陽能熱水器控制系統的設計

你還真是挺執著的，呵呵。如果簡單一點，可以通過時鍾來控制，不過這個有誤差，也需要頻繁調試。最好的是光線跟蹤和集熱管移動分開來實現。用體積較小的光敏電阻（放置在金屬管裡面，類似槍管），加萬向移動的馬達支架來尋找最佳的角度；角度確定後再啟動集熱管移動的馬達到此位置。移動頻率可以設置為一小時移動一次，如果只是在水平方向上移動的話還是有點意義的，否則跟蹤本身消耗的的能量太大，就得不償失了。

6. 固體激光器的設計問題

你忽略了一點，我雖然有激光器的結構圖，可是這里沒法上傳！
導體激光器是光纖通信用的主要光源,由於光纖通信系統具有不同的應用層次和結構,因而需要不同類型的半導體激光器。文章根據目前光纖通信系統的發展趨勢,介紹幾種典型的光纖通信用半導體激光器件———法布里-珀羅激光器、分布反饋半導體激光器、電吸收型調制器集成光源、波長可選擇光源、垂直腔面發射激光器的特點和發展方向。