CN105137447B - 一种应答式激光二维扫描定位系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应答式激光二维扫描定位系统，包括微处理器，所述微处理器连接有扫描控制器、反馈信号接收器以及数据输出端，所述扫描控制器连接有激光发生器、激光调制器、点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪，所述的激光发生器通过激光调制器连接到激光扫描器，所述的点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪均连接到微处理器；还包括位于被测物体上的激光接收器，所述激光接收器连接有光电开关，所述的光电开关连接有调制器，所述的调制器的调制输入端连接有信息存储器，所述的调制器的调制输出端连接有信号发射器，所述信号发射器通过有线或者无线方式将调制器调制后的信息发送至反馈信号接收器。

Description

一种应答式激光二维扫描定位系统及方法
技术领域
本发明属于定位跟踪技术领域，涉及一种扫描定位系统及控制方法，尤其是一种应答式激光二维扫描定位系统及方法；该扫描定位系统能够准确定位被测物体在某一时刻的位置，以及被测物体的移动轨迹。
背景技术
现有技术中的定位方式有卫星定位、无线电定位等多种形式，能够满足多种条件下的定位需求，但在对多目标、实时连续跟踪、高精度定位方面还不能完全满足要求。此为现有技术的不足之处。
因此，提供设计一种应答式激光二维扫描定位系统及方法，以解决上述技术问题，是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种应答式激光二维扫描定位系统及方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种应答式激光二维扫描定位系统，包括微处理器，其特征在于：所述的微处理器连接有扫描控制器、反馈信号接收器以及数据输出端，所述的扫描控制器连接有激光发生器、激光调制器、点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪，所述的激光发生器通过激光调制器连接到激光扫描器，所述的点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪均连接到微处理器；
还包括位于被测物体上的激光接收器，所述激光接收器连接有光电开关，所述的光电开关连接有调制器，所述的调制器的调制输入端连接有信息存储器，所述的调制器的调制输出端连接有信号发射器，所述信号发射器通过有线或者无线方式将调制器调制后的信息发送至反馈信号接收器。
优选地，所述的激光扫描器采用机械式激光扫描头；采用机械式激光扫描头，能够获得较大的扫描角度，实现对较宽扫描区域的全面扫描，提高扫描的精度。
优选地，所述的微处理器还连接有显示器；通过显示器能够将当前被扫描物体的信息以及位置予以显示。
优选地，所述的反馈信号接收器通过信号处理器后连接到微处理器；通过信号处理器对反馈信号接收器接收到的信号进行放大处理，以便于后续的信号处理。
优选地，所述信号发射器采用激光发射器；采用调制激光束发送被测物体的信息，具有效率高、准确性高的优点。
一种应答式激光二维扫描定位方法，包括如下步骤：
S1：针对目标扫描区域建立虚拟平面直角坐标系；
S2：根据定位精密程度，对目标扫描区域的虚拟平面直角坐标系进行网格化；
S3：激光扫描端的激光扫描器对目标扫描区域进行逐点逐行扫描；
S4：被扫描物体接收到激光扫描器的激光信号后，向激光扫描端发送自身信息；
S5：激光扫描端的反馈信号接收器接收到被扫描物体的反馈信息后，进行处理得出被测物体身份信息及当前被测物体所在坐标或者激光扫描端的相对位置。
优选地，所述的步骤S4中，被扫描物体通过激光接收器接受激光扫描器发射的激光信号，触发光电开关，将被测物体的自身信息经调制器的调制后，由信号发射器发出。
优选地，所述的步骤S5中，通过对点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪采集到的数据进行处理，得出当前被测物体所在坐标位置或者激光扫描端的相对位置。
本发明的有益效果在于，激光扫描端的激光发生器发出激光信号，待被扫描物体接收到激光信号后，将自身的信息进行调制并发送至激光扫描端，激光扫描端将接收到的反馈信息进行处理，以得出当前被扫描到物体的身份信息，实现激光二维扫描系统的应答；同时结合点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪均采集到的数据，得出当前被测物体所在坐标位置或者激光扫描端的相对位置。在一个扫描过程中可以实现对扫描区域内多个物体的识别和定位，多个扫描过程连续进行可以实现对物体移动轨迹的跟踪。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明提供的一种应答式激光二维扫描定位系统的结构示意图。
其中，1-微处理器，2-扫描控制器，3-反馈信号接收器，4-数据输出端，5-激光发生器，6-激光调制器，7-激光扫描器，8-点计数器，9-行计数器，10-扫描水平角记录仪，11-扫描俯仰角记录仪，12-激光接收器，13-光电开关，14-调制器，15-信息存储器，16-信号发射器，17-显示器，18-信号处理器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
如图1所示，本发明提供的一种应答式激光二维扫描定位系统，包括微处理器1，所述的微处理器1连接有扫描控制器2、反馈信号接收器3以及数据输出端4，所述的扫描控制器2连接有激光发生器5、激光调制器6、点计数器7、行计数器8、扫描水平角记录仪9以及扫描俯仰角记录仪10，所述的激光发生器5通过激光调制器6连接到激光扫描器7，所述的点计数器8、行计数器9、扫描水平角记录仪10以及扫描俯仰角记录仪11均连接到微处理器1；
该应答式激光二维扫描定位系统还包括位于被测物体上的激光接收器12，所述激光接收器12连接有光电开关13，所述的光电开关13连接有调制器14，所述的调制器14的调制输入端连接有信息存储器15，所述的调制器14的调制输出端连接有信号发射器15，所述信号发射器16通过有线或者无线方式将调制器调制后的信息发送至反馈信号接收器3。
激光扫描端的激光发生器5发出激光信号，待被扫描物体接收到激光信号后，将自身的信息进行调制并发送至激光扫描端，激光扫描端将接收到的反馈信息进行处理，以得出当前被扫描到的物体信息，实现应答式激光二维扫描；
同时结合点计数器8、行计数器9、扫描水平角记录仪10以及扫描俯仰角记录仪11均采集到的数据，得出当前被测物体所在坐标位置或者激光扫描端的相对位置。
本实施例中，所述的激光扫描器2采用机械式激光扫描头；采用机械式激光扫描头，能够实现对扫描区域的全面扫描，提高扫描的精度。
本实施例中，所述的微处理器1还连接有显示器17；通过显示器17能够将当前被扫描物体的信息以及位置予以显示。
本实施例中，所述的反馈信号接收器3通过信号处理器18后连接到微处理器2；通过信号处理器18对反馈信号接收器接3收到的信号进行放大处理，以便于后续的信号处理。
本实施例中，所述信号发射器16采用激光发射器；采用调制激光束发送被测物体的信息，具有效率高、准确性高的优点。
本发明还提供一种应答式激光二维扫描定位方法，包括如下步骤：
S1：针对目标扫描区域建立虚拟平面直角坐标系；
S2：根据定位精密程度，对目标扫描区域的虚拟平面直角坐标系进行网格化；
S3：激光扫描端的激光扫描器对目标扫描区域进行逐点逐行扫描；
S4：被扫描物体接收到激光扫描器的激光信号后，向激光扫描端发送自身信息；
S5：激光扫描端的反馈信号接收器接收到被扫描物体的反馈信息后，进行处理得出被测物体身份信息及当前被测物体所在坐标或者激光扫描端的相对位置。
本实施例中，所述的步骤S4中，被扫描物体通过激光接收器接受激光扫描器发射的激光信号，触发光电开关，将被测物体的自身信息经调制器的调制后，由信号发射器发出。
本实施例中，所述的步骤S5中，通过被测物体的反馈信息得出被测物体身份信息，通过点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪采集到的数据，得出当前被测物体所在坐标位置或者激光扫描端的相对位置。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种应答式激光二维扫描定位系统，包括微处理器，其特征在于：所述的微处理器连接有扫描控制器、反馈信号接收器以及数据输出端，所述的扫描控制器连接有激光发生器、激光调制器、点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪，所述的激光发生器通过激光调制器连接到激光扫描器，所述的点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪均连接到微处理器；
还包括位于被测物体上的激光接收器，所述激光接收器连接有光电开关，所述的光电开关连接有调制器，所述的调制器的调制输入端连接有信息存储器，所述的调制器的调制输出端连接有信号发射器，所述信号发射器通过有线或者无线方式将调制器调制后的信息发送至反馈信号接收器；
所述的激光扫描器采用机械式激光扫描头；
所述的微处理器还连接有显示器；
所述的反馈信号接收器通过信号处理器后连接到微处理器；
所述信号发射器采用激光发射器。
2.一种应答式激光二维扫描定位方法，包括如下步骤：
S1：针对目标扫描区域建立虚拟平面直角坐标系；
S2：根据定位精密程度，对目标扫描区域的虚拟平面直角坐标系进行网格化；
S3：激光扫描端的激光扫描器对目标扫描区域进行逐点逐行扫描；
S4：被扫描物体接收到激光扫描器的激光信号后，向激光扫描端发送自身信息；
S5：激光扫描端的反馈信号接收器接收到被扫描物体的反馈信息后，进行处理得出被测物体身份信息及当前被测物体所在坐标或者激光扫描端的相对位置；
所述的步骤S4中，被扫描物体通过激光接收器接受激光扫描器发射的激光信号，触发光电开关，将被测物体的自身信息经调制器的调制后，由信号发射器发出；
所述的步骤S5中，通过被测物体的反馈信息得出被测物体身份信息；通过点计数器、行计数器、扫描水平角记录仪以及扫描俯仰角记录仪采集到的数据，得出当前被测物体所在坐标或者激光扫描端的相对位置。
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