[发明专利]用于干涉式测量装置的动态空气湍流补偿

权利要求书

1.一种测量装置，包括：

激光测量系统，其提供可动物体相对于参考物体的激光测量值；

用于提供机器反馈控制信号的装置，用于控制所述可动物体相对于所述参考物体的移动；

声学系统，其在所述可动物体和所述参考物体之间传输声波，并输出指示声波在所述可动物体和所述参考物体之间行进的飞行时间的飞行时间值；

补偿系统，其使用所述声学系统的输出来补偿所述激光测量值，以产生补偿后的激光测量值，

其中所述激光测量值的产生速率大于所述飞行时间值的产生速率，并且所述机器反馈控制信号的更新速率大于所述飞行时间值的产生速率，

其特征在于，所述补偿系统利用从多个激光测量值和至少一个飞行时间值推算的补偿值来产生每个补偿后的激光测量值。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光测量系统提供所述可动物体相对于所述参考物体的位置测量值。

3.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述激光测量系统是激光干涉仪。

4.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述补偿系统利用插值处理来确定每个补偿值，所述插值处理包括在多个激光测量值之间进行插值。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述插值为线性插值。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，通过以多项式方程拟合所述多个激光测量值来进行所述插值。

7.如权利要求4至6任一项所述的装置，其特征在于，所述插值处理涉及计算插值后的激光测量值，以估算与每个飞行时间值关联的路径长度。

8.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述补偿系统随着时间平滑改变所述补偿值。

9.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述补偿系统通过从测量得到的补偿值进行外推而估算将来的补偿值。

10.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述声学系统发射超声波。

11.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述声学系统发射声波脉冲。

12.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述可动物体包括光学反射器。

13.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述声学系统包括至少一个声学发射器和至少一个声学接收器。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，声学发射器和声学接收器连接到所述参考物体，且声波从所述声学发射器经由所述可动物体的反射而行进到所述声学接收器。

15.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述可动物体承载声学发射器，所述的声学发射器向所述参考物体承载的声学接收器发射声波。

16.如权利要求13至15任一项所述的装置，其特征在于，所述参考物体承载声学发射器，所述的声学发射器向所述可动物体承载的声学接收器发射声波。

17.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述声学系统的声波束基本上平行于所述激光测量系统的激光束。

18.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述激光测量值的产生与所述飞行时间值的产生不同步。

19.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述反馈控制信号允许为基本上实时操作建立反馈控制。

20.一种测量方法包括以下步骤：

(i)利用激光系统获取可动物体相对于参考物体的激光测量值；

(ii)产生机器反馈控制信号，用于控制所述可动物体相对于所述参考物体的运动；

(iii)利用声学系统在所述可动物体和所述参考物体之间传输声波，以产生指示声波在所述可动物体和所述参考物体之间行进的飞行时间的飞行时间值；

(iv)利用所述声学系统的输出来补偿所述激光测量值，以产生补偿后的激光测量值。

其中所述步骤(i)中的激光测量值的产生速率大于所述步骤(iii)中的所述飞行时间值的产生速率，且所述步骤(ii)中的所述机器反馈控制信号更新速率大于所述步骤(iii)中的所述飞行数据产生速率，

其特征在于，步骤(iv)包括利用从多个激光测量值和至少一个飞行时间值推算出的补偿值。