[發(fā)明專利]非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置及其測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110287916.6
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102445695A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳樹越;徐銘倩
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務(wù)所 11353
• 代理人: 王美華

1.一種非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，包括發(fā)射激光信號的激光發(fā)射器(2)和接收反射激光信號的接收模塊，其特征在于：還具有由多個(gè)反射鏡面組成的多面體棱鏡(4)和驅(qū)動(dòng)多面體棱鏡(4)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置，所述的激光發(fā)射器(2)發(fā)出激光信號經(jīng)過多面體棱鏡(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)反射成扇束面激光信號發(fā)射出去，還具有對發(fā)射光和接收的反射光進(jìn)行啟閉控制和數(shù)據(jù)處理的激光器控制及數(shù)據(jù)處理模塊(5)。

2.如權(quán)利要求1所述的非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，其特征是：所述的傳動(dòng)裝置包括馬達(dá)(6)和傳動(dòng)軸(7)，馬達(dá)(6)與多面體棱鏡(4)之間通過傳動(dòng)軸(7)傳動(dòng)連接。

3.如權(quán)利要求1所述的非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，其特征是：所述的激光器控制及數(shù)據(jù)處理模塊(5)包括控制激光發(fā)射器(2)的啟閉單元、鑒相單元和數(shù)據(jù)處理單元。

4.如權(quán)利要求3所述的非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，其特征是：所述的激光發(fā)射器(2)為發(fā)射調(diào)制激光信號的激光發(fā)射器。

5.如權(quán)利要求1所述的非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，其特征是：所述的激光器控制及數(shù)據(jù)處理模塊(5)包括控制激光發(fā)射器(2)的啟閉單元、時(shí)鐘鑒別單元、時(shí)鐘間隔測量單元和數(shù)據(jù)處理單元。

6.如權(quán)利要求5所述的非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，其特征是：所述的激光發(fā)射器(2)為發(fā)射脈沖激光信號的激光發(fā)射器。

7.如權(quán)利要求1所述的非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置，其特征是：所述的接收模塊包括激光光敏器件(3)和設(shè)置在激光光敏器件(3)接收端的光學(xué)長焦鏡頭(8)。

8.一種采用上述非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置進(jìn)行測量的方法，其特征是具有如下步驟：

(a)激光發(fā)射器(2)經(jīng)過激光器控制及數(shù)據(jù)處理模塊(5)開啟后，高頻主振發(fā)出高頻激光信號，通過激光調(diào)制器加載調(diào)制信號發(fā)射出調(diào)制激光信號；

(b)發(fā)射出的高頻的調(diào)制激光信號在內(nèi)光路和外光路同步發(fā)射，一路接收內(nèi)光路的調(diào)制激光信號與激光本振混頻成中頻的基準(zhǔn)混頻信號，一路通過接收模塊接收外光路從被測物反射回的調(diào)制激光信號經(jīng)過放大處理后與激光本振混頻成中頻的測距混頻信號，所述的外光路經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的多面體棱鏡(4)反射生成扇束面光向外發(fā)射；

(c)基準(zhǔn)混頻信號和測距混頻信號通過鑒相單元測量相位差；

(d)測得的相位差通過數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算出被測物的高度或距離。

9.一種采用上述非瞄準(zhǔn)式激光線纜測高裝置進(jìn)行測量的方法，其特征是具有如下步驟：

(a)激光發(fā)射器(2)經(jīng)過激光器控制及數(shù)據(jù)處理模塊(5)開啟后，高頻主振發(fā)出高頻激光信號，通過激光調(diào)制器加載脈沖信號發(fā)射出脈沖激光信號；

(b)發(fā)射出的高頻的脈沖激光信號在內(nèi)光路和外光路同步發(fā)射，接收通道一接收內(nèi)光路反射回的脈沖激光信號，接收通道二通過接收模塊接收外光路的從被測物反射回的脈沖激光信號，所述的外光路經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的多面體棱鏡(4)反射生成扇束面光向外發(fā)射；

(c)內(nèi)光路和外光路的脈沖激光信號通過時(shí)鐘鑒別單元測量往返時(shí)間；

(d)測得的往返時(shí)間通過時(shí)鐘間隔測量單元測得時(shí)間差；

(e)測得的時(shí)間差通過數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算出被測物的高度或距離。