一种高精度远距离激光接收传感定位方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种高精度远距离激光接收传感定位方法及系统。其中，方法包括处理器接收光电传感器阵列发送的电信号，该电信号为光电传感阵列采集激光发射器出射的激光信号转化所得；处理器根据用户输入的模式选择指令，利用电信号计算激光光束平面的中心点照射在光电传感器阵列上的位置信息。其中，光电传感器阵列的阵列方向与激光发射器出射的激光光束所在平面相垂直。本申请大幅提升了激光发射器输出的激光信息在激光接收器上的定位精度，应用范围更广；本申请的高精度定位使得无需进行后续处理即可满足要求，从而降低了后续处理成本；还大幅提升了抗干扰性能，环境适应能力强，条件更宽松；对激光发射器的要求不高，大幅降低发射器成本。

A high precision long distance laser receiving sensor location method and system

The embodiment of the invention discloses a high-precision long distance laser receiving sensor positioning method and a system. The method includes a processor receiving the electrical signal sent by the photoelectric sensor array, which is acquired by the photoelectric sensor array from the conversion of the laser signal emitted by the laser emitter; the processor calculates the central point of the laser beam plane illuminated by the electric signal according to the mode selection instruction input by the user. Location information on the column. The array direction of the photoelectric sensor array is perpendicular to the plane of the laser beam emitted by the laser emitter. This application greatly improves the positioning accuracy of laser information output by laser transmitter on laser receiver, and has a wider application range. The high-precision positioning of this application makes it possible to meet the requirements without subsequent processing, thus reducing the cost of subsequent processing. It also greatly improves the anti-interference performance and strong environmental adaptability. The parts are more loose; the requirements for laser launchers are not high, and the cost of transmitters is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度远距离激光接收传感定位方法及系统
本专利技术实施例涉及激光
，特别是涉及一种高精度远距离激光接收传感定位方法及系统。
技术介绍
随着激光技术的快速发展，利用激光技术制备的各种设备逐渐普及应用在各行各业。在利用激光技术制备的设备中，基础元件包括激光发射器和激光接收器，激光发射器发射平面脉冲激光束，激光接收器的接收传感器接收激光发射器发射的激光，并对激光光束携带的光信息进行分析处理，得到所需信息，以供其它后续电路使用。可见，激光接收器的性能决定着整个激光系统的性能优劣。举例来说，双轴坡度单(双)向激光扫平仪，是集当今最先进的光机电和数字化技术于一体的数字化多功能全自动激光扫平仪。基于精确的电子安平系统和数字化坡度设置，该仪器可完全满足所有的工作需要，为大型广场和农田整平、修建机场和高速公路等等工程领域提供了高精度和多用途的施工基准，例如在农业机械领域作为平地机，在公路桥梁建设领域中进行桥梁检测，在建筑行业领域中进行水平面标高等。目前市场上激光设备90％来自国外品牌，例如拓普康、徕卡、天宝、摩巴，市场份额为2亿多美元。价格不透明且偏贵，导致激光系统的市场价格居高不下，昂贵的价格限制激光系统的普适性，如何控制激光系统的制造成本至关重要。对于现有的激光接收器，在一些实际的高精度应用场合中，精度不高的定位设备需要进行后期处理才能达到要求，耗费了大量人力物力，导致后续维护成本较高；此外，在镜面反射作用大的工况中，被反射或散射到接收器上的外界光源会严重干扰激光接收器对接收的激光信号的处理，对激光发射器的输出激光信息质量要求较高，相应的增加了整个激光系统的配套设施成本。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种高精度远距离激光接收传感定位方法及系统，大幅提升了激光发射器输出的激光信息在激光接收器上的定位精度，应用范围更为广泛，不仅降低了后续处理成本，大幅提升了抗干扰性能，环境适应能力强，条件更宽松；还对激光发射器的要求不高。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：本专利技术实施例一方面提供了一种高精度远距离激光接收传感定位方法，包括：获取光电传感器阵列发送的电信号，所述电信号为所述光电传感器阵列通过采集激光发射器出射的激光信号转化；接收用户输入的模式选择指令，根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息；其中，所述光电传感器阵列的阵列方向与所述激光发射器出射的激光光束所在平面相垂直。可选的，所述根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：所述模式选择指令为近距离模式指令，对所述光电传感器阵列中各光电传感器输出的电信号，利用傅里叶变换提取激光信号中的预设频率信息，确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息。可选的，所述确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的波形数据中预设频率正弦波的幅值大小；确定所述激光光束平面在光电传感器阵列上的照射范围，所述照射范围的中点为所述激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置，所述位置的计算精度小于0.5毫米。可选的，所述根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：所述模式选择指令为远距离模式指令，所述激光发射器应用于激光扫平仪，对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的电信号对应的波形数据的差异，确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息。可选的，所述对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的电信号对应的波形数据的差异，确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的波形数据中窄脉冲的幅值大小，确定所述激光光束平面在所述光电传感器阵列上的照射范围，所述照射范围的中点为所述激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置，所述位置的计算精度小于0.5毫米。可选的，所述获取光电传感器阵列发送的电信号为：获取太阳能电池阵列发送的电信号，所述太阳能电池阵列为由多片太阳能电池构成的传感器阵列。本专利技术实施例另一方面提供了一种高精度远距离激光接收传感定位系统，包括光电传感器阵列、处理器和模式选择开关；所述光电传感器阵列的阵列方向与激光发射器出射的激光光束所在平面相垂直；所述光电传感器阵列通过模数转化电路与所述处理器相连，用于将采集到的激光发射器输出的激光光信号转化为电信号，并将所述电信号发送至所述处理器；所述模式选择开关与所述处理器相连，所述处理器用于获取光电传感器阵列发送的电信号，并利用所述电信号，根据所述模式选择开关反馈的用户输入的模式选择指令，计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息。可选的，所述光电传感器阵列为多片太阳能电池构成的传感器阵列。可选的，所述模式选择指令为近距离模式指令，所述处理器还用于对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的波形数据中预设频率正弦波的幅值大小；确定激光光束平面在光电传感器阵列上的照射范围，所述照射范围的中点为所述激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置，所述位置的计算精度小于0.5毫米。可选的，所述模式选择指令为远距离模式指令，所述处理器还用于对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的波形数据中窄脉冲的幅值大小，确定所述激光光束平面在所述光电传感器阵列上的照射范围，所述照射范围的中点为所述激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置，所述位置的计算精度小于0.5毫米。本专利技术实施例提供了一种高精度远距离激光接收传感定位方法，接收光电传感器阵列发送的电信号，该电信号为光电传感阵列采集激光发射器出射的激光信号转化所得；当接收到用户输入的模式选择指令，根据该模式选择指令，利用电信号计算激光光束平面的中心点照射在光电传感器阵列上的位置信息。其中，光电传感器阵列的阵列方向与激光发射器出射的激光光束所在平面相垂直。本申请提供的技术方案的优点在于，首先，对比市面上现有产品，本申请大幅提升了激光发射器输出的激光信息在激光接收器上的定位精度，应用范围更广；其次，在应用实际中，精度不高的定位设备需要耗费大量人力物力进行后期处理才能达到要求，而本申请的高精度定位使得无需进行此类后续处理即可满足要求，从而大大降低了后续处理成本，且静止激光发射器比旋转激光发射器安装方便，使用便利；再次，本申请提供的方法大幅提升了抗干扰性能，环境适应能力强，条件更宽松；最后，本申请提供的方法对激光发射器的要求不高，大幅降低发射器成本。在一种具体的实施方式中，在近距离模式下的激光发射器发射的激光为静止平面激光束，而现有的国际国内产品均无法识别此种激光强度，而只能识别点状激光，因为强度大，所以要求激光发射器必须旋转式的，而本申请的激光发射器是静止的，成本低廉。只有在远距离模式下才使用旋转式的。另外，本申请的激光发射器与激光接收器之间的距离无论远近，位置计算精度均在0.5毫米以内，可见，本申请有效的提升了激光光束平面的中心点在光电传感器阵列上的定位精度。此外，本专利技术实施例还针对高精度远距离激光接收传感定位方法提供了相应的系统，进一步使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度远距离激光接收传感定位方法，其特征在于，包括：获取光电传感器阵列发送的电信号，所述电信号为所述光电传感器阵列通过采集激光发射器出射的激光信号转化；接收用户输入的模式选择指令，根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息；其中，所述光电传感器阵列的阵列方向与所述激光发射器出射的激光光束所在平面相垂直。

【技术特征摘要】
1.一种高精度远距离激光接收传感定位方法，其特征在于，包括：获取光电传感器阵列发送的电信号，所述电信号为所述光电传感器阵列通过采集激光发射器出射的激光信号转化；接收用户输入的模式选择指令，根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息；其中，所述光电传感器阵列的阵列方向与所述激光发射器出射的激光光束所在平面相垂直。2.根据权利要求1所述的高精度远距离激光接收传感定位方法，其特征在于，所述根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：所述模式选择指令为近距离模式指令，对所述光电传感器阵列中各光电传感器输出的电信号，利用傅里叶变换提取激光信号中的预设频率信息，确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息。3.根据权利要求2所述的高精度远距离激光接收传感定位方法，其特征在于，所述确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的波形数据中预设频率正弦波的幅值大小；确定所述激光光束平面在所述光电传感器阵列上的照射范围，所述照射范围的中点为所述激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置，所述位置的计算精度小于0.5毫米。4.根据权利要求1所述的高精度远距离激光接收传感定位方法，其特征在于，所述根据所述模式选择指令，利用所述电信号计算激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：所述模式选择指令为远距离模式指令，所述激光发射器应用于激光扫平仪，对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的电信号对应的波形数据的差异，确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息。5.根据权利要求4所述的高精度远距离激光接收传感定位方法，其特征在于，所述对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的电信号对应的波形数据的差异，确定激光光束平面的中心点照射在所述光电传感器阵列上的位置信息包括：对比所述光电传感器阵列中各光电传感器的波形数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗华，何长贵，何佾，
申请(专利权)人：罗华，何佾，何长贵，
类型：发明
国别省市：湖南,43