[發明專利]用于遠程光學地測量表面的位置的方法和裝置

在審

• 申請號: 202010004592.X
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111435082A
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 大衛·M·科恩克;馬克·道格拉斯·富勒;杰瑞·A·詹姆斯;蒂莫西·P·黃
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01M1/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉瑞賢

1.一種用于光學地測量測量表面(8)相對于基準位置的位置的方法，所述方法包括：

(a)定位激光器件(36)，使得所述激光器件相對于基準位置具有已知位置并且瞄準所述測量表面；

(b)在第一平面中將一幕光(A)從所述激光器件投射到所述測量表面上以形成入射光線(C)；

(c)在從所述入射光線散射的光入射在一行光檢測器(18)上的情況下檢測對象質心；以及

(d)發送代表所述測量表面相對于基準面(6)的測量位置的對象質心數據信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(a)包括定向傳感器模塊(2)，使得所述一行光檢測器在垂直于所述第一平面并且與所述一幕光相交的第二平面中排列。

3.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，其中，步驟(c)包括：

查找強度基線和峰值(210)；

校正透鏡暈映偽影的光強度(208)；

內插像素數據以用于偽子像素分辨率(212)；

對象檢測閾值化(214)；以及

計算所述對象質心(216)。

4.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，還包括：使用存儲的數據來將所述對象質心數據信號轉換為距離測量值(226)，所述存儲的數據表示以所述測量表面和所述基準面的相對運動為特征的方式將像素值與測量的距離相關聯的表格或方程式。

5.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，其中，所述基準面為飛機(100)的控制面(52、54、56、58)。

6.根據權利要求5所述的方法，還包括將包括所述測量表面的光學目標(113、146)附接到所述飛機的機身(104)。

7.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，其中，所述測量表面為飛機(100)的第一控制面(52、54、56、58)。

8.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，其中，所述測量表面為飛機(100)的控制面(52、54、56、58)，所述方法還包括：

通過離散的致動度旋轉所述控制面；

在每個離散的致動度下重復步驟(b)和(c)，直到所述控制面相對于所述基準面的測量位置為中立位置；以及

操縱操作員控制機構以準確反映所述控制面的中立位置。

9.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，其中，所述基準面為飛機的控制面，所述方法還包括：

通過離散的致動度旋轉所述控制面；

在每個離散的致動度下重復步驟(b)和(c)，直到所述控制面相對于所述測量表面的測量位置為中立位置；以及

操縱操作員控制機構以準確反映所述控制面的中立位置。

10.一種傳感器模塊(2)，包括：

殼體(42)；

激光器件(36)，安裝在所述殼體內部并被配置為在第一平面中投射一幕光(A)；

一行光檢測器(18)，在所述殼體內部沿直線按順序排列，并被配置為響應于光的入射而輸出相應的模擬光檢測器輸出信號；以及

透鏡(16)，在所述殼體內安裝在所述一行光檢測器的前面并具有焦軸，其中，所述透鏡的視場與所述一幕光相交；并且其中，所述透鏡的焦軸和所述一行光檢測器的直線位于垂直于所述第一平面的第二平面內。

11.根據權利要求10所述的傳感器模塊，其中，所述殼體具有第一端壁(78a)和第二端壁(78b)，所述傳感器模塊還包括固定在所述第一端壁的外表面上的第一鎖扣(33a)和固定在所述第二端壁的外表面上的第二鎖扣(33b)，所述第一鎖扣和所述第二鎖扣被構造成接合相應的閂鎖(160a、160b)。

12.根據權利要求10至11中的任一項所述的傳感器模塊，還包括微控制器(20)，所述微控制器(20)被配置為控制所述激光器件的操作并且基于所述光檢測器輸出的所述模擬光檢測器輸出信號來相對于所述一行光檢測器計算對象質心的位置。