[發(fā)明專利]一種光學特性測量系統(tǒng)及其應用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810341457.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108802754B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 范小禮;王靜;蘇必達;武敬力
• 申請（專利權）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類號: G01S17/42
• 分類號: G01S17/42;G01S7/497
• 代理公司: 北京格允知識產(chǎn)權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌;張沫

1.一種光學特性測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：測量目標、探測器和控制器；其中，

所述測量目標和所述探測器位于同一水平面內(nèi)；

所述控制器，用于接收測量指令，根據(jù)所述測量指令中攜帶的目標入射角和目標探測角，確定所述測量目標的目標運動姿態(tài)和所述探測器的目標位置信息；根據(jù)所述目標運動姿態(tài)，控制所述測量目標調(diào)整運動姿態(tài)；根據(jù)所述目標位置信息，控制所述探測器進行移動；

所述測量目標，用于在所述控制器的控制下調(diào)整自身的運動姿態(tài)；

所述探測器，用于在所述控制器的控制下移動至與所述目標位置信息對應的目標位置，并在所述目標位置上對調(diào)整運動姿態(tài)后的所述測量目標進行測量；

進一步包括：光源；其中，

所述光源、所述測量目標和所述探測器位于同一水平面內(nèi)；

所述光源，用于向所述測量目標發(fā)射入射線；

所述探測器，用于向所述測量目標發(fā)射檢測線，根據(jù)所述測量目標反射的探測線對所述測量目標進行測量；

所述測量目標，進一步用于根據(jù)所述檢測線向所述探測器反射所述探測線；

所述控制器，用于根據(jù)所述目標入射角和所述入射線，確定入射方位角和入射俯仰角；根據(jù)所述探測線和所述目標探測角，確定探測方位角和探測俯仰角；根據(jù)所述入射方位角、入射俯仰角、探測方位角和探測俯仰角，確定所述目標運動姿態(tài)和所述目標位置信息；

所述控制器包括：坐標系構建模塊、入射向量確定模塊和探測向量確定模塊；其中，

所述坐標系構建模塊，用于構建目標體坐標系；

所述入射向量確定模塊，用于確定所述入射線對應的第一入射線向量和第二入射線向量；其中，所述第一入射線向量為所述入射線對應于所述目標體坐標系中x軸和z軸組成平面的分向量；所述第二入射線向量為所述入射線對應于所述目標體坐標系中y軸和z軸組成平面的分向量；將所述第一入射線向量與x軸的夾角作為所述入射方位角，將所述第二入射線向量與z軸的夾角作為所述入射俯仰角；

所述探測向量確定模塊，用于確定所述探測線對應的第一探測線向量和第二探測線向量；其中，所述第一探測線向量為所述探測線對應于所述目標體坐標系中x軸和z軸組成平面的分向量；所述第二探測線向量為所述探測線對應于所述目標體坐標系中y軸和z軸組成平面的分向量；將所述第一探測線向量與x軸的夾角作為所述探測方位角，將所述第二探測線向量與z軸的夾角作為所述探測俯仰角；

所述控制器，用于根據(jù)所述入射方位角、入射俯仰角、探測方位角和探測俯仰角，利用下述方程組，計算所述目標運動姿態(tài)中的上圓弧運動機構參數(shù)、回轉(zhuǎn)機構參數(shù)和下圓弧運動機構參數(shù)，以及所述目標位置信息對應的位置參數(shù)；

其中，α₁表征所述入射方位角，α₂表征所述入射俯仰角，β₁表征所述探測方位角，β₂表征所述探測俯仰角，θ₁表征所述上圓弧運動機構參數(shù)，θ₂表征所述回轉(zhuǎn)機構參數(shù)，θ₃表征所述下圓弧運動機構參數(shù)，θ₄表征所述位置參數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的光學特性測量系統(tǒng)，其特征在于，

所述測量目標包括：測量目標本體、中心軸、上圓弧運動機構、回轉(zhuǎn)機構和下圓弧運動機構；其中，

所述測量目標本體的中心與所述中心軸的一端連接；

所述中心軸的另一端與所述上圓弧運動機構中的第一滑塊連接；

所述回轉(zhuǎn)機構設置在所述上圓弧運動機構與所述下圓弧運動機構之間；

所述回轉(zhuǎn)機構與所述下圓弧運動機構中的第二滑塊連接，且所述回轉(zhuǎn)機構與所述上圓弧運動機構連接；

所述上圓弧運動機構，用于根據(jù)所述上圓弧運動機構參數(shù)，通過所述第一滑塊帶動所述中心軸與所述測量目標本體在自身的第一弧形導軌上滑動；

所述回轉(zhuǎn)機構，用于根據(jù)所述回轉(zhuǎn)機構參數(shù)，帶動所述上圓弧運動機構、所述中心軸和所述測量目標本體做圓周運動；

所述下圓弧運動機構，用于根據(jù)所述下圓弧運動機構參數(shù)，通過所述第二滑塊帶動所述上圓弧運動機構、所述回轉(zhuǎn)機構、所述中心軸和所述測量目標本體在自身的第二弧形導軌上滑動；

和/或，

所述探測器設置在弧形測試軌道上；

所述弧形測試軌道對應的圓心與所述測量目標的中心在水平面的投影相互重合；

所述探測器，用于根據(jù)所述位置參數(shù)沿所述弧形測試軌道運動，以移動至所述目標位置。