系統介紹
自動跟蹤系統是連續跟蹤並測量運動目標軌跡參數的系統。自動跟蹤系統的目標是以一定速度和加速度運動的車輛、艦船、飛機、飛彈和人造衛星等。自動跟蹤系統可提供運動目標的空間定位、姿態、結構行為和性能，是運動目標的多功能和高精度的跟蹤和測量手段。
系統組成和分類 自動跟蹤系統由位置感測器、信號處理系統、伺服系統和跟蹤架等部分組成。自動跟蹤系統依據感測器不同分類：利用電磁波特性的，稱為無線電跟蹤系統；利用光波特性的，稱為光學（光電）跟蹤系統。
詳解
無線電跟蹤系統
依功能又分角度自動跟蹤系統和距離自動跟蹤系統。角度跟蹤系統由發射系統、接收系統、伺服系統、數據處理和顯示系統以及跟蹤架等組成。距離跟蹤系統全由電子和電氣電路組成。
光學跟蹤系統
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、雷射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，經過調製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。紅外調製器分為調幅、調頻、調相或脈衝編碼。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。
雷射跟蹤系統是70年代發展起來的。雷射發射系統向目標發射雷射束，由目標的表面漫反射或裝在目標上的角反射器反射回來雷射信號，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準目標。雷射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。雷射接收系統測角分成和差式單脈衝制和圓錐掃描制兩種。雷射單色性、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、矽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式，選取相關係數最大點或者按照幀間目標像的匹配算法算出匹配函式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視窗，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。
套用 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，構成智慧型自動跟蹤系統。
太陽能自動跟蹤系統
太陽能是已知的最原始的能源，它乾淨、可再生、豐富，而且分布範圍廣，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，計算機運行程式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。
