[发明专利]一种利用环向反射调幅超声波的姿态定位装置及方法

摘要

本发明公开了一种利用环向反射调幅超声波的姿态定位装置及方法，所述方法利用反射调幅超声波来测量目标上的多个定位点的位置信息，然后根据目标上的各个定位点的相对位置确定目标的姿态。所述装置包括控制单元和传感器单元，控制单元包括数字信号处理器、乘法器、振荡器、分频器和包络检波器；传感器单元包括若干目标器件、若干接收传感器；其中目标器件由具有开关功能的传感器、若干个发射换能器和反射器组成；目标和主控单元之间采用有线或无线连接。本发明能够准确进行三维目标姿态定位，并且装置成本低廉，结构简单，安装使用方便，可以应用于多种姿态定位场合。

主权项

1、一种利用环向反射调幅超声波的姿态定位方法，其特征在于利用反射调幅超声波来测量目标上的多个定位点的位置信息，然后根据目标上的各个定位点的相对位置确定目标的姿态，具体包括如下步骤：首先触发目标上的开关传感器，触发后目标就发射出请求定位信号，通过有线或无线方式传送到控制单元，当控制单元接收到请求信号后，控制单元立即给该目标中的各个定位点上的发射换能器分配低频测量信号和调制超声频信号，即配置分频器的控制参数来控制输出超声载频信号频率，随后低频测量信号经超声频调制信号调制后通过有线或无线方式传送到该目标，并由其上的发射换能器发射然后通过反射器反射出去；其后进入接收处理过程，利用包络检波器调制出目标各个定位点的多路测量信号，然后这些多路测量信号送入数字信号处理器中进行A/D采样转化成为多路数字信号，并且数字信号处理单元根据该多路数字信号计算出目标离各个接收传感器的距离，从而得到运动目标的三维姿态信息定位。