[發明專利]一種用激光對目標物進行定位的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710524626.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107300685B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 楊帆;何青蘭;賈輝;李玉柏
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S1/70
• 分類號: G01S1/70
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

1.一種用激光對目標物進行定位的裝置，其特征在于，包括：

激光發射器，其位于水下或浮于水面，所述激光發射器用于向水上或水下目標發射激光；

陀螺儀，與所述激光發射器相連接，用于測量所述激光發射器發射激光時的旋轉角度；

激光接收器，其安裝于所述目標物上，用于接收激光發射器發射的激光；

距離計算模塊，其與激光接收器相連接，用于根據激光接收器接收到的激光的理論分布函數與激光在激光接收器處的實際分布函數值計算激光發射器與目標物之間的距離；以及

坐標計算模塊，用于根據所述距離和所述旋轉角度，計算所述目標物的坐標位置，其中：

所述距離計算模塊進一步包括：

功率測量模塊，用于測量激光在所述激光接收器的接收屏上的功率；

第一判斷模塊，用于判斷所述功率是否超過預先設定的第一門限值；以及

實際分布函數值計算模塊，用于當所述功率超過預先設定的第一門限值時，根據所述功率和所述接收屏的面積計算所述激光在所述激光接收器處的實際分布函數值；

第二判斷模塊，用于判斷激光發射器發射的激光在激光接收器處的實際分布函數值是否近似相等，所述近似相等即為激光發射器發射的激光在激光接收器處的實際分布函數值的差值是否超過預先設定的第二門限值，所述第二門限值按照以下公式計算得到：

其中，PW1為首次掃描到大于第一門限值的實際分布函數值，PW2為第二次掃描到的大于第一門限值且與PW1近似相等的實際分布函數值，PW_th為閾值精度，取10％；以及

最大功率點確定模塊：用于當實際分布函數值近似相等時，激光接收器將向激光發射端反饋信息，通知激光發射器記錄所述激光發射器發射激光時的旋轉角度信息以及激光發射器發射激光時的發射方向信息；再以激光發射器和取得兩次實際分布函數值近似相等時激光發射器發射激光的發射方向為基礎構建第一平面，激光發射器沿著經過激光源且與所述第一平面相垂直的第二平面發射掃描，并確定在該平面內在激光接收器的接收屏上的功率最大的位置點，此時激光器接收端將向激光器發射端反饋信息，通知發射端記錄此時的角度信息；

第一距離計算模塊，用于根據在第二平面內功率最大的位置點的激光的理論分布函數與該激光在激光接收器處的實際分布函數值，在r＝0的條件下，計算激光發射器與目標物之間的距離；

根據如下公式計算所述距離；

BSF(r,L₁)-BSF₁＝0

其中，r為激光傳輸正方向的偏離值，BSF(r,L₁)為最大功率點處的激光的理論分布函數，BSF₁為最大功率點處的激光在所述激光接收器處的實際分布函數值，L₁為所述距離。

2.根據權利要求1所述的用激光對目標物進行定位的裝置，其特征在于，所述激光發射器發射的激光包含定位信息，當所述激光接收器接收到所述定位信息時，所述激光接收器向所述激光發射器回復定位確認信息。