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本课程属于：056-红外搜索与跟踪　IRST　系统光学设计 光学光电与激光工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。

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IRST光机扫描方式与多视场拼接方案

📚 共计 30 章节

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IRST系统概述

红外搜索与跟踪系统定义、系统组成框图、核心指标（探测距离、虚警率、数据率）、典型应用场景（防空、反导、态势感知）。

基础系统架构

扫描方式基础

光机扫描原理、凝视成像原理、扫描方式分类（光机扫描型、凝视型、步进凝视型）。

光机扫描详解

摆镜扫描、旋转棱镜扫描、像方扫描与物方扫描的区别、扫描效率分析。

凝视成像详解

焦平面阵列（FPA）工作原理、凝视系统的优缺点、时间延迟积分（TDI）技术。

步进凝视扫描

步进凝视的工作模式、驻留时间与步进角的关系、帧频计算。

扫描参数设计

扫描速度、驻留时间、重叠率、扫描周期、瞬时视场（IFOV）与总视场（FOV）的关系。

视场拼接概念

为什么要拼接？单探测器视场限制、拼接带来的增益（分辨率、覆盖范围）。

拼接方式分类

光学拼接、机械拼接、电子拼接（数字拼接）。

分光棱镜拼接、多镜头拼接、光学拼接的对准误差分析。

多探测器机械排列、机械拼接的精度要求、热稳定性问题。

机械热稳定

电子拼接（数字拼接）

基于图像配准的拼接、基于特征点的拼接、基于相位相关的拼接。

重叠区处理

加权融合、多分辨率融合、最佳缝合线搜索、消除拼接缝。

融合缝合线

扫描轨迹规划

光栅扫描、螺旋扫描、Lissajous扫描、随机扫描。

光栅扫描详解

行扫描与帧扫描、光栅扫描的均匀性、扫描畸变校正。

螺旋扫描详解

阿基米德螺旋、等速螺旋、螺旋扫描的覆盖特性。

Lissajous扫描

Lissajous图形原理、频率比与扫描密度、在激光雷达中的应用。

Lissajous激光雷达

扫描同步技术

探测器读出同步、平台运动补偿、时间戳对齐。

同步时间戳

平台运动补偿

载体运动对扫描的影响、稳像算法、捷联惯导辅助补偿。

运动补偿惯导

非均匀性校正（NUC）与扫描

两点校正、多点校正、基于场景的校正、扫描过程中的NUC策略。

扫描系统建模

MATLAB/Simulink建模、扫描轨迹仿真、探测器响应仿真。

视场拼接算法实战

SIFT特征匹配、RANSAC几何变换估计、图像融合（Python实现）。

实时拼接挑战

数据吞吐量、内存管理、并行计算（GPU/FPGA）、延迟控制。

多波段拼接

中波红外（MWIR）与长波红外（LWIR）拼接、多光谱融合。

多波段融合

大视场监控系统案例

360度全景红外监控、周界防御系统设计。

机载IRST系统案例

战斗机红外搜索与跟踪系统、扫描与拼接的实战约束。

舰载IRST系统案例

海面搜索、多目标跟踪、抗海杂波拼接策略。

舰载海杂波

星载IRST系统案例

空间目标监视、大视场覆盖、星上实时处理。

系统测试与评估

内场测试（转台、黑体）、外场测试（飞行试验）、指标验证。

数字TDI、智能扫描策略（强化学习）、全固态扫描（光学相控阵OPA）。

课程总结与实战项目

综合设计一个双探测器步进凝视拼接系统，输出设计文档与仿真代码。