[发明专利]一种基于旋转扇面激光测角的空间点三维坐标测量方法

摘要

本发明涉及一种基于旋转扇面激光测角的空间点三维坐标测量方法，该系统由扇面激光发射端、扇面激光接收端与任务计算机组成，其中扇面激光发射端包括扇面激光发射器（可发射绕其旋转轴旋转的扇面激光）、滑台、转台以及起始基准，扇面激光接收端即扇面激光接收器，设扇面激光发射器的位置为已知点，扇面激光接收器的位置为待测空间点。在测量过程中，扇面激光发射器于不同位置向四周发射出一束绕其旋转轴旋转的扇面激光，扇面激光接收器接收到该扇面激光并记下相关数据，传输至任务计算机，通过相关公式进行计算可得到扇面激光接收器的空间位置信息，进而得到待测空间点的三维坐标。本发明具有系统成本低、测量精度较高、系统搭建方便的优点，适用于各种对测量实时性要求较低，但测量精度要求较高的测量场所。

主权项

一种基于旋转扇面激光测角的空间点三维坐标测量方法，其特征在于：包括扇面激光发射端(1)、扇面激光接收端(2)，其中，‑‑扇面激光发射端(1)，用于在不同位置发射出绕不同固定轴旋转的扇面激光，使扇面激光接收端能接受来自不同位置的扇面激光信号，形成扇面激光交汇，进而确定其位置。该扇面激光发射端包括：‑‑扇面激光发射器(2)，由匀速旋转电机、旋转供电装置、激光发射器、镜头组成，激光发射器所安放平台通过旋转供电装置与匀速旋转电机连接，使激光发射器绕电机旋转轴匀速旋转，在激光发射器光路上设置一柱面镜镜头，使其由线激光形成扇面激光。最终发射出一束绕扇面激光发射器旋转轴旋转的扇面激光。‑‑转台(3)，扇面激光发射器安装在转台上，使其能绕一个固定方向转动，从而使其发出的扇面激光能绕平行于图所示Y轴的轴线精确转动。‑‑滑台(4)，扇面激光发射器通过转台安放在滑台上，使其能沿图所示的X轴方向水平精确移动。‑‑起始基准(5)，该基准安装在滑台上，作为扇面激光旋转过程中的起始标识点，建立起待测扇面激光接收器与扇面激光发射端的关系。其实质上也是一个扇面激光接收器。‑‑扇面激光接收端(6)，感知扇面激光发射端发射出的扇面激光，并通过自身计时模块对两扇面激光的时间间隔计时，该扇面激光接收端主要包括：‑‑扇面激光接收器(7)，扇面激光接收器选用PIN作为敏感元件，当扇面激光扫过扇面激光接收器时其会产生一个电脉冲。‑‑计时模块(8)，计时模块与起始基准和待测的扇面激光接收器相连，具有计算相邻两个电脉冲时间间隔的作用。‑‑任务计算机(9)，接收来自计时模块的数据，对该数据进行处理，进而得到待测空间点的三维坐标。