[发明专利]一种室内定位方法和定位系统

说明书

本发明公开了一种室内定位方法和定位系统，其中方法包括：旋转激光基站产生水平和垂直激光对环境进行激光扫描，并在激光扫描的间隙发射红外同步信标；安装于被跟踪对象上的多个激光信号接收器分别接收来自旋转激光基站的激光扫描信号，并通过安装的脉冲信号接收器接收来自旋转激光基站的所述红外同步信标；PC主机根据被跟踪对象传输的红外同步信标、以及每个激光信号接收器接收到的激光扫描信号和各激光信号接收器在被跟踪对象上的星座配置，计算出被跟踪对象的位置和方向。本发明对被跟踪对象的室内定位方法简单、不会出现定位延迟情况，而且以红外同步信标为定时同步脉冲，对激光扫描的间隔时间不断进行校正，确保了定位结果的准确度。

技术领域

本发明涉及机器定位技术领域，具体涉及一种室内定位方法和定位系统。

背景技术

在无人机、机器人、VR虚拟现实等技术应用场景，需要对被跟踪对象进行精确定位和姿态计算。现有的物体定位和位姿计算算法复杂，计算耗时较长，存在计算延迟情况，对于及时调整被跟踪对象的运行姿态具有不利影响。而且现有的物体定位和位姿计算算法会产生累计错误，随着计算时间的延长，计算准确度越来越低，需要通过昂贵的外来组件校正计算结果的误差，增加了技术的应用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室内定位方法和定位系统，以解决上述技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种室内定位方法，具体步骤包括：

1)旋转激光基站产生水平和垂直激光对环境进行激光扫描，并在激光扫描的间隙发射红外同步信标；

2)安装于被跟踪对象上的多个激光信号接收器分别接收来自所述旋转激光基站的激光扫描信号，并通过安装的脉冲信号接收器接收来自所述旋转激光基站的所述红外同步信标；

3)所述被跟踪对象将接收到的所述红外同步信标以及每个所述激光信号接收器接收到的所述激光扫描信号传输给PC主机；

4)所述PC主机根据接收到的所述红外同步信标、以及每个所述激光信号接收器接收到的所述激光扫描信号和各所述激光信号接收器在所述被跟踪对象上的星座配置，计算出所述被跟踪对象的位置和方向。

作为本发明的一种优选方案，所述旋转激光基站上安装有水平转子和垂直转子，激光发生器L2将水平发射的激光束打到所述水平转子上，转动中的所述水平转子可将打入的激光束反射或透射到环境中；

激光发生器L1将垂直发射的激光束打入到所述垂直转子上，转动中的所述垂直转子可将打入的激光束发射或透射到所述环境中。

作为本发明的一种优选方案，在所述水平转子或所述垂直转子上安装有反射镜和线透镜，所述激光束打到所述反射镜上被反射到环境中，所述激光束打到所述线透镜上被透射到环境中。

作为本发明的一种优选方案，所述旋转激光基站上安装有同步闪烁器，所述同步闪烁器用于在激光扫描的间隙发射所述红外同步信标。

作为本发明的一种优选方案，安装在所述被跟踪对象上的所述激光信号接收器为光电二极管。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤4)中，计算所述被跟踪对象的位置和方向的方法具体包括：

4.1)所述PC主机将接收到的所述红外同步信标作为定时同步脉冲，计算得到所述旋转激光基站中的转子的旋转周期；

4.2)所述PC主机根据所计算的所述旋转周期，以及每个所述激光信号接收器从水平转子处接收到的所述激光扫描信号和各所述激光信号接收器在所述被跟踪对象上布设的星座配置，计算得到所述被跟踪对象的方向角；

并根据所计算的所述旋转周期，以及每个所述激光信号接收器从垂直转子处接收到的所述激光扫描信号和各所述激光信号接收器在所述被跟踪对象上的星座配置，计算得到所述被跟踪对象的所处位置信息。