[发明专利]点目标空间测距定位装置及方法

权利要求书

1.一种点目标空间测距定位装置，其特征在于，包括：驱动装置、激光器组、感光计时装置和同步装置；所述激光器组在所述驱动装置的驱动下能够绕预设转轴以角速度ω转动；所述激光器组能够发射出第一激光平面、第二激光平面和第三激光平面；所述第一激光平面与所述第二激光平面相互平行，且分别距所述预设转轴m/2处与所述预设转轴平行；所述第三激光平面与所述预设转轴呈β夹角，β不等于90°；位于所述第三激光平面上、过所述第三激光平面与所述预设转轴的交点、且垂直于所述预设转轴的直线与所述第一激光平面呈α夹角；所述感光计时装置用于设置在待定位点目标处；当所述第一激光平面和所述第二激光平面的对称面旋转到特定角度时，所述同步装置令所述感光计时装置计该时刻为0时刻；在所述激光器组绕所述预设转轴转动的过程中，所述感光计时装置能够分别记录所述第一激光平面扫过所述待定位点目标的时刻t1、所述第二激光平面扫过所述待定位点目标的时刻t2、以及所述第三激光平面扫过所述待定位点目标的时刻t3。

2.根据权利要求1所述的点目标空间测距定位装置，其特征在于，所述同步装置包括检测装置和同步信号发送装置；所述感光计时装置包括：感光装置、计时装置和同步信号接收装置；

所述检测装置的信号输出端与所述同步信号发送装置的信号输入端相连；

所述同步信号接收装置的信号输入端与所述同步信号发送装置的信号输出端相连；所述感光装置的信号输出端、所述同步信号接收装置的信号输出端分别与所述计时装置的信号输入端相连。

3.根据权利要求1所述的点目标空间测距定位装置，其特征在于，所述激光器组包括：分别垂直于所述预设转轴的第一激光器、第二激光器和第三激光器；所述第一激光器用于发射第一激光平面，所述第二激光器用于发射所述第二激光平面，所述第三激光器用于发射所述第三激光平面。

4.根据权利要求1所述的点目标空间测距定位装置，其特征在于，所述激光器组包括：分别平行于所述预设转轴的第一激光器、第二激光器和第三激光器；还包括：反射镜；所述反射镜用于改变所述第一激光器、所述第二激光器和所述第三激光器三个激光器发射的激光的方向，以分别得到所述第一激光平面、所述第二激光平面和所述第三激光平面。

5.根据权利要求3或4任一所述的点目标空间测距定位装置，其特征在于，还包括旋转支架；所述旋转支架在所述驱动装置的驱动下能够绕所述预设转轴以角速度ω转动，所述第一激光器、所述第二激光器和所述第三激光器分别与所述旋转支架固定连接。

6.根据权利要求1所述的点目标空间测距定位装置，其特征在于，所述激光器组包括：单个或多个激光器和分光镜；单个或多个所述激光器发射的激光通过所述分光镜后能够被分出所述第一激光平面、所述第二激光平面和所述第三激光平面。

7.一种点目标空间测距定位方法，使用权利要求1所述的点目标空间测距定位装置，包括如下步骤：

S01：启动驱动装置，所述激光器组在所述驱动装置的驱动下转动；

S02：当所述对称面旋转到所述特定角度时，所述同步装置令所述感光计时装置计该时刻为0时刻；

S03：所述第一激光面扫过所述感光计时装置，与此同时所述感光计时装置记录该时刻为t1；

S04：所述第二激光面扫过所述感光计时装置，与此同时所述感光计时装置记录该时刻为t2；

S05：所述第三激光面扫过所述感光计时装置，与此同时所述感光计时装置记录该时刻为t3；

S06：以所述第三激光平面与所述预设转轴的交点为原点，以所述预设转轴为Z轴，以0时刻所述对称面所在平面为X轴所在平面，建立坐标系，并计算待测定点目标在所述坐标系中的坐标为：

X＝(m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))*cos(((t1+t2)/2)*ω)

Y＝(m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))*sin(((t1+t2)/2)*ω)

Z＝(m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))*sin(ω*(t3-(((t1+t2)/2)+(α/ω))))/tanβ并计算所述待定位点目标距所述原点的距离为：

L＝sqrt((m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))*(m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))+((m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))*sin(ω*(t3-(((t1+t2)/2)+(α/ω))))/tanβ)*((m/(2*sin(ω(t2-t1)/2)))*sin(ω*(t3-(((t1+t2)/2)+(α/ω))))/tanβ))。