[發明專利]一種二維測角系統和方法

有效

• 申請號: 201710160863.9
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107036557B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 邊邊
• 申請（專利權）人: 北京航宇振控科技有限責任公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 北京潤川律師事務所 11643
• 代理人: 汪永生

1.一種二維測角方法，其特征在于，包括：

建立一個空間直角坐標系為參考坐標系；

根據第一組點中各個點在所述參考坐標系中的坐標計算被測平面處于第一位置時的法向量，以得到第一法向量，其中，所述第一組點包括所述被測平面上的至少三個點；

根據第二組點中各個點在所述參考坐標系中的坐標計算所述被測平面處于第二位置時的法向量，以得到第二法向量，其中，所述第二組點包括所述被測平面上的至少三個點，所述第二組點與所述第一組點相同或不同；以及

根據所述第一法向量和所述第二法向量確定所述被測平面由所述第一位置旋轉至所述第二位置的旋轉角；

其中，所述第一組點和所述第二組點中任意一個點在所述參考坐標系中的坐標采用以下步驟獲取：通過定位傳感器檢測所述定位傳感器的測量零點至所述點的空間距離；根據所述空間距離、所述定位傳感器的測量方向在所述參考坐標系中的單位向量、所述測量零點在所述參考坐標系中的坐標確定所述點在所述參考坐標系中的坐標，其中，所述測量方向為由所述測量零點指向所述點的方向，

其中，以校準平面處于第一校準位置時所在的平面為空間直角坐標系的XOY平面建立所述參考坐標系，通過以下步驟確定所述定位傳感器的測量方向在所述參考坐標系中的單位向量：

將校準平面置于第一校準位置，記錄所述定位傳感器的讀數S₁；

將所述校準平面置于第二校準位置，記錄所述定位傳感器的讀數S₂，其中，所述第二校準位置為所述校準平面由所述第一校準位置沿所述參考坐標系的Z軸向上平移位移d₁的位置；

采用以下公式計算得到所述測量方向與所述Z軸的夾角θ₁：

將所述校準平面置于第三校準位置，記錄所述定位傳感器的讀數S₃，其中，所述第三校準位置為所述校準平面由所述第一校準位置繞所述參考坐標系的X軸旋轉預定角度α的位置，所述校準平面處于所述第三校準位置的法向量為第一校準法向量；

將所述校準平面置于第四校準位置，記錄所述定位傳感器的讀數S₄，其中，所述第四校準位置為由所述第三校準位置沿所述參考坐標系的Z軸向上平移位移d₂的位置；

采用以下公式計算得到所述測量方向與所述第一校準法向量的夾角θ₂：

將所述校準平面置于第五校準位置，記錄所述定位傳感器的讀數S₅，其中，所述第五校準位置為所述校準平面由所述第一校準位置繞所述參考坐標系的Y軸旋轉預定角度β的位置，所述校準平面處于所述第五校準位置的法向量為第二校準法向量；

將所述校準平面置于第六校準位置，記錄所述定位傳感器的讀數S₆，其中，所述第六校準位置為由所述第五校準位置沿所述參考坐標系的Z軸向上平移位移d₃的位置；

采用以下公式計算得到所述測量方向與所述第二校準法向量的夾角θ₃：

采用以下公式計算得到所述測量方向在所述參考坐標系中的單位向量

2.根據權利要求1所述的二維測角方法，其特征在于，所述定位傳感器為激光定位傳感器，所述第一組點為所述被測平面處于所述第一位置時，三個激光定位傳感器的激光打在所述被測平面上的點，所述第二組點為所述被測平面處于所述第二位置時，所述三個激光定位傳感器的激光打在所述被測平面上的點。