CN111948631B - 一种地基式动态定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种地基式动态定位系统，具体涉及定位测量技术领域，包括定位地基，所述定位地基底部开设有插接槽，所述插接槽内滑动连接有插接板，所述插接板顶端固定连接有若干均匀分布的激光发射器。本技术方案通过多个平行分布且与插接板垂直的激光发射器和激光接收器感测接收动态物体坐标，激光发射器呈网格状矩阵分布，均匀捕捉动态物体表面定位点，并将距离信号发送给地基处理器，该数据整理后传导至中央处理器，由数据处理模块实现物体运动还原，并在显示器显示，将实时记录的坐标信息传递到终端设备形成数据并通过VR设备展现还原，动态定位精度高，实现动态物体的动态监测和模拟刻录。

Description

一种地基式动态定位系统

技术领域

本发明实施例涉及定位测量技术领域，具体涉及一种地基式动态定位系统。

背景技术

地基系统常指地基增强系统，通过提供差分修正信号，可达到提高卫星导航精度的目的；优化后的定位精度可以从毫米级至亚米级不等；该系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。地基系统的应用领域无所不在，从测绘、勘探、监测等专业领域到导航、旅游等大众领域。而动态定位系统相对更加微观，其监测精度更高，能够对被定位的物体进行动态监测，常常应用于虚拟现实、影视表演、物理测算和空间计算领域。

现有技术中，动态定位系统只能对运动的物体大致定位，存在测量误差大，时效性低的问题。

因此，发明一种地基式动态定位系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种地基式动态定位系统，以解决现有技术中由于无法精准捕捉动态物体表面坐标而导致的定位效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面：

一种地基式动态定位系统，包括定位地基，所述定位地基底部开设有插接槽，所述插接槽内滑动连接有插接板，所述插接板顶端固定连接有若干均匀分布的激光发射器，所述激光发射器一侧设有激光接收器，所述定位地基表面开设有若干均匀分布的通孔槽，所述激光发射器和激光接收器均与通孔槽相匹配，所述定位地基顶部设有摄像头组件，所述摄像头组件由多个摄像头组成；

所述定位地基一侧设有地基处理器，所述地基处理器的连接端设有端口连接器，所述端口连接器与地基处理器之间设有滤波器，多个所述摄像头和激光接收器分别与多个端口连接器通过数据线连接，所述地基处理器输出端设有无线信号发射模块，所述无线信号发射模块的连接端设有无线信号接收模块，所述无线信号接收模块的连接端设有管理终端；

所述管理终端包括中央处理器和显示器，所述中央处理器用于接收地基处理器的处理数据，并将处理结果在显示器显示，所述中央处理器的连接端设有数据处理模块，所述数据处理模块由有效筛选单元、动作捕捉单元、轨迹构建单元和动态模拟单元，所述有效筛选单元用于筛选有效的激光检测数据，配合摄像头拍摄影像由动作捕捉单元捕捉被测物运动轨迹，并在中央处理器中构建虚拟坐标，将物体坐标轨迹标注，根据时间线变化，动态模拟单元还原物体运动，并在显示器显示，将实时记录的坐标信息传递到终端设备形成数据并通过VR设备展现还原。

进一步地，所述定位地基一侧设有供电模块，多个所述摄像头均匀供电模块电性连接，所述激光发射器和激光接收器均与供电模块电性连接，所述地基处理器与供电模块电性连接。

进一步地，所述插接板底部两侧均设有滚轮，所述滚轮底部两侧均设有限位槽，两个所述滚轮分别与两个限位槽相匹配，所述定位地基两侧均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有压紧螺栓。

进一步地，多个所述通孔槽呈网格状分布，所述激光发射器和激光接收器均与插接板垂直分布。

根据本发明实施例的第二方面：

一种地基式动态定位系统，所述插接板外侧固定连接有支撑板，所述支撑板外侧固定连接有把手，所述支撑板顶部固定连接有高度传感器，所述高度传感器一侧设有水平传感器，所述定位地基底部四角均固定连接有电动推杆。

进一步地，所述地基处理器的输入端设有A/D转换器，所述地基处理器的输出端设有D/A转换器，所述高度传感器和水平传感器均与A/D转换器电性连接，所述电动推杆与D/A转换器电性连接。

进一步地，所述激光检测器和摄像头均与A/D转换器电性连接，所述中央处理器与显示器电性连接。

进一步地，所述摄像头均匀分布在定位地基顶部外侧，所述高度传感器和水平传感器与定位地基上表面齐平。

本发明实施例具有如下优点：

1、通过多个平行分布且与插接板垂直的激光发射器和激光接收器感测接收动态物体坐标，激光发射器呈网格状矩阵分布，均匀捕捉动态物体表面定位点，并将距离信号发送给地基处理器，该数据整理后传导至中央处理器，由数据处理模块实现物体运动还原，并在显示器显示，将实时记录的坐标信息传递到终端设备形成数据并通过VR设备展现还原，动态定位精度高，实现动态物体的动态监测和模拟刻录，多个激光发射器和激光接收器平行分布，且均与插接板垂直，降低监测误差，定位精度高，与现有技术相比动态物体定位精准性高，时效性好；

2、通过水平传感器感测位地基的倾斜度，并将感测值发送地基处理器处理，地基处理器控制四个电动推杆微调，使定位地基水平放置，便于激光发射器和激光接收器对动态物体进行监测，高度传感器测量定位地基上表面高度，作为坐标零点，精确被测物体的高度，提高物体动态定位精度，与现有技术相比动态定位误差小，定位更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的一种地基式动态定位系统的整体拓扑图；

图2为本发明提供的一种地基式动态定位系统的定位地基的整体结构示意图；

图3为本发明提供的一种地基式动态定位系统的定位地基的主视图；

图4为本发明提供的一种地基式动态定位系统的插接板局部俯视图；

图5为本发明提供的一种地基式动态定位系统地基处理器、端口连接器和滤波器的连接结构示意图；

图6为本发明提供的一种地基式动态定位系统的控制流程图。

图中：1定位地基、2插接板、3激光发射器、4激光接收器、5通孔槽、6摄像头、7地基处理器、8端口连接器、9滤波器、10无线信号发射模块、11无线信号接收模块、12管理终端、13中央处理器、14显示器、15有效筛选单元、16动作捕捉单元、17轨迹构建单元、18动态模拟单元、19供电模块、20滚轮、21压紧螺栓、22支撑板、23高度传感器、24水平传感器、25电动推杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示的一种地基式动态定位系统，包括定位地基1，所述定位地基1底部开设有插接槽，所述插接槽内滑动连接有插接板2，所述插接板2顶端固定连接有若干均匀分布的激光发射器3，所述激光发射器3一侧设有激光接收器4，所述定位地基1表面开设有若干均匀分布的通孔槽5，所述激光发射器3和激光接收器4均与通孔槽5相匹配，所述定位地基1顶部设有摄像头组件，所述摄像头组件由多个摄像头6组成；

所述定位地基1一侧设有地基处理器7，所述地基处理器7的连接端设有端口连接器8，所述端口连接器8与地基处理器7之间设有滤波器9，多个所述摄像头6和激光接收器4分别与多个端口连接器8通过数据线连接，所述地基处理器7输出端设有无线信号发射模块10，所述无线信号发射模块10的连接端设有无线信号接收模块11，所述无线信号接收模块11的连接端设有管理终端12；

所述管理终端12包括中央处理器13和显示器14，所述中央处理器13用于接收地基处理器7的处理数据，并将处理结果在显示器14显示，所述中央处理器13的连接端设有数据处理模块，所述数据处理模块由有效筛选单元15、动作捕捉单元16、轨迹构建单元17和动态模拟单元18，所述有效筛选单元15用于筛选有效的激光检测数据，配合摄像头6拍摄影像由动作捕捉单元16捕捉被测物运动轨迹，并在中央处理器13中构建虚拟坐标，将物体坐标轨迹标注，根据时间线变化，动态模拟单元18还原物体运动，并在显示器14显示，将实时记录的坐标信息传递到终端设备形成数据并通过VR设备展现还原。

进一步地，所述定位地基1一侧设有供电模块19，多个所述摄像头6均匀供电模块19电性连接，所述激光发射器3和激光接收器4均与供电模块19电性连接，所述地基处理器7与供电模块19电性连接，供电模块19为直流电。

进一步地，所述插接板2底部两侧均设有滚轮20，所述滚轮20底部两侧均设有限位槽，两个所述滚轮20分别与两个限位槽相匹配，所述定位地基1两侧均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有压紧螺栓21，通过滚轮20在限位槽内滑动，便于移动插接板2，且起到快速定位作用，将推到插接板2插接槽顶端后，使用压紧螺栓21挤紧插接板2，此时激光发射器3和激光接收器4与通孔槽5相对应。

进一步地，多个所述通孔槽5呈网格状分布，且通孔槽5分布密集，能够对物体运动进行细微精度检测，所述激光发射器3和激光接收器4均与插接板2垂直分布，能够降低误差，便于精准定位，捕捉动态物体坐标点。

实施方式具体为：本技术方案在定位地基1顶部进行定位动态物体时，多个激光发射器3发射激光束，照射在动态物体时被激光接收器4感测接收，激光发射器3呈网格状矩阵分布，均匀捕捉动态物体表面定位点，并将距离信号发送给地基处理器7，在数据线传输至端口连接器8后经过滤波器9滤波，并由地基处理器7梳理数据信号，经无线信号发射模块10和无线信号接收模块11无线传输数据，将数据传导至中央处理器，有效筛选单元15筛选动态物体运动中有效的激光检测数据，去除干扰项，配合摄像头6拍摄影像并由动作捕捉单元16捕捉被测物运动轨迹，通过运动轨迹和检测移动数据值，在中央处理器13中构建虚拟坐标，将物体坐标轨迹标注，根据时间线变化，动态模拟单元18还原物体运动，并在显示器14显示，将实时记录的坐标信息传递到终端设备形成数据并通过VR设备展现还原，实现动态物体的动态监测和模拟刻录，多个激光发射器3和激光接收器4平行分布，且均与插接板2垂直，降低监测误差，监测精度高，该实施方式具体解决了现有技术中存在的动态物体定位精准性差，时效性低的问题。

如图1-6所示的一种地基式动态定位系统，所述插接板2外侧固定连接有支撑板22，所述支撑板22外侧固定连接有把手，所述支撑板22顶部固定连接有高度传感器23，所述高度传感器23一侧设有水平传感器24，所述定位地基1底部四角均固定连接有电动推杆25，其结构稳定，便于放置和调节。

进一步地，所述地基处理器7的输入端设有A/D转换器，所述地基处理器7的输出端设有D/A转换器，所述高度传感器23和水平传感器24均与A/D转换器电性连接，所述电动推杆25与D/A转换器电性连接，四个电动推杆25可单独控制，且控制精度高。

进一步地，所述激光检测器和摄像头6均与A/D转换器电性连接，所述中央处理器13与显示器14电性连接。

进一步地，所述摄像头6均匀分布在定位地基1顶部外侧，所述高度传感器23和水平传感器24与定位地基1上表面齐平，高度传感器23测量值为定位地基1上表面高度，并将其作为坐标零点，水平传感器24用于测量定位地基1的倾斜度。

实施方式具体为：定位地基1在放置时，通过水平传感器24感测位地基1的倾斜度，并将感测值发送地基处理器7处理，地基处理器7控制四个电动推杆25微调，使定位地基1水平放置，便于激光发射器3和激光接收器4对动态物体进行监测，高度传感器23测量定位地基1上表面高度，作为坐标零点，精确被测物体的高度，提高物体动态定位精度，该实施方式具体解决了现有技术中存在的动态定位误差大问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种地基式动态定位系统，包括定位地基(1)，其特征在于：所述定位地基(1)底部开设有插接槽，所述插接槽内滑动连接有插接板(2)，所述插接板(2)顶端固定连接有若干均匀分布的激光发射器(3)，所述激光发射器(3)一侧设有激光接收器(4)，所述定位地基(1)表面开设有若干均匀分布的通孔槽(5)，所述激光发射器(3)和激光接收器(4)均与通孔槽(5)相匹配，所述定位地基(1)顶部设有摄像头组件，所述摄像头组件由多个摄像头(6)组成；

所述定位地基(1)一侧设有地基处理器(7)，所述地基处理器(7)的连接端设有端口连接器(8)，所述端口连接器(8)与地基处理器(7)之间设有滤波器(9)，多个所述摄像头(6)和激光接收器(4)分别与多个端口连接器(8)通过数据线连接，所述地基处理器(7)输出端设有无线信号发射模块(10)，所述无线信号发射模块(10)的连接端设有无线信号接收模块(11)，所述无线信号接收模块(11)的连接端设有管理终端(12)；

所述管理终端(12)包括中央处理器(13)和显示器(14)，所述中央处理器(13)用于接收地基处理器(7)的处理数据，并将处理结果在显示器(14)显示，所述中央处理器(13)的连接端设有数据处理模块，所述数据处理模块由有效筛选单元(15)、动作捕捉单元(16)、轨迹构建单元(17)和动态模拟单元(18)，所述有效筛选单元(15)用于筛选有效的激光检测数据，配合摄像头(6)拍摄影像由动作捕捉单元(16)捕捉被测物运动轨迹，并在中央处理器(13)中构建虚拟坐标，将物体坐标轨迹标注，根据时间线变化，动态模拟单元(18)还原物体运动，并在显示器(14)显示，将实时记录的坐标信息传递到终端设备形成数据并通过VR设备展现还原。

2.根据权利要求1所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：所述定位地基(1)一侧设有供电模块(19)，多个所述摄像头(6)均匀供电模块(19)电性连接，所述激光发射器(3)和激光接收器(4)均与供电模块(19)电性连接，所述地基处理器(7)与供电模块(19)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：所述插接板(2)底部两侧均设有滚轮(20)，所述滚轮(20)底部两侧均设有限位槽，两个所述滚轮(20)分别与两个限位槽相匹配，所述定位地基(1)两侧均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有压紧螺栓(21)。

4.根据权利要求1所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：多个所述通孔槽(5)呈网格状分布，所述激光发射器(3)和激光接收器(4)均与插接板(2)垂直分布。

5.根据权利要求1所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：所述插接板(2)外侧固定连接有支撑板(22)，所述支撑板(22)外侧固定连接有把手，所述支撑板(22)顶部固定连接有高度传感器(23)，所述高度传感器(23)一侧设有水平传感器(24)，所述定位地基(1)底部四角均固定连接有电动推杆(25)。

6.根据权利要求5所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：所述地基处理器(7)的输入端设有A/D转换器，所述地基处理器(7)的输出端设有D/A转换器，所述高度传感器(23)和水平传感器(24)均与A/D转换器电性连接，所述电动推杆(25)与D/A转换器电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：所述激光检测器和摄像头(6)均与A/D转换器电性连接，所述中央处理器(13)与显示器(14)电性连接。

8.根据权利要求5所述的一种地基式动态定位系统，其特征在于：多个所述摄像头(6)均匀分布在定位地基(1)顶部外侧，所述高度传感器(23)和水平传感器(24)与定位地基(1)上表面齐平。

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