[发明专利]使用彼此区分的信号修正传感器的光学引导系统和方法

说明书

背景技术

对用于向顾客配送产品的无人驾驶飞行器(UAV)的商业用途的关注在增加。在2013年，每家知名公司都演示或试验了将UAV用作自主配送车。其他公司建议在缺乏交通基础设施的发展中国家将UAV用于配送医疗用品和其他关键物品。

UAV的这些商业演示依赖于用于引导的GPS导航系统。该技术的弱点在于GPS信号不能到达所有配送位置。这样的GPS“死区”通常位于可能发生多个配送的城市环境中的建筑物附近。

车道偏离警告系统位于包括在新型车辆中的驾驶员辅助特征中。现有技术的系统使用基于视觉的定位，这既低效又只是间歇性地可靠。它们需要使用数百万的图像传感器像素来捕获图像，且需要进行计算图像处理以获取车道位置。这些基于图像的系统取决于车道标线清晰视图，不被例如雨、冰和雾阻碍。

为了追求更高的燃料效率和增加的有效载荷容量，商业航空公司调查了机翼变体，该机翼变体涉及响应于飞行状况使飞机的机翼形状动态变形。用于测量机翼变体例如偏转和扭转的技术包括平面图像和立体图像两者的后处理。这些系统在计算上低效且对环境因素例如云和雨敏感，这可使图像模糊并因此导致不精确的测量。如果需要高分辨率相机，则系统还笨重--对于需要两个相机的立体照相系统尤其如此。

发明内容

在实施方式中，引导系统确定目标的位置参数，并包括：至少一个振荡元件，定位在所述目标处，用于发射调制的光学辐射；至少两个彼此区分的信号修正电光传感器，每个所述电光传感器具有检测器、以及用于响应于对所述调制的光学辐射的至少一部分的检测而生成解调的电信号的解调器；以及处理器，用于从所述解调的电信号确定所述位置参数。

在实施方式中，引导系统进行畸变校正的成像，并包括：多个电光传感器，共享视场并从所述多个电光传感器彼此区分地提供相应的多个改变的图像；以及图像生成模块，用于线性地和非线性地处理所述多个改变的图像的空间频率特性，以合成用于成像系统的畸变校正的图像。

附图说明

图1示出了实施方式中的、使用具有彼此区分的信号修正电光传感器的光学引导系统的无人机配送方案。

图2示出了实施方式中的、使用彼此区分的信号修正传感器以提供驾驶员辅助系统来提高驾驶员安全性的光学引导系统。

图3示出了实施方式中的、用于使用对飞机机翼的表面轮廓的测量的、彼此区分的信号修正电光传感器测量动态运动的引导系统。

图4描述了实施方式中的、使用彼此区分的信号修正电光传感器的引导系统，其中定位器使点运动以定位到参考目标。

图5示出了实施方式中的、使用彼此区分的信号修正传感器和振荡元件的光学引导系统。

图6示出了实施方式中的、使用彼此区分的信号修正传感器和发射器的光学引导系统。

图7示出了实施方式中的、使用彼此区分的信号修正传感器、发射器以及回射器的光学引导系统。

图8示出了实施方式中的、使用三个彼此区分的信号修正传感器和三个振荡元件的光学引导系统。

图9是示出实施方式中的、使用彼此区分的信号修正传感器以确定目标的位置参数的光学引导方法的流程图。

图10是示出实施方式中的用于处理振荡元件所特有的、解调的信号以确定目标的位置参数的方法的流程图。

图11是示出实施方式中的、用于确定目标相对于彼此区分的信号修正电光传感器阵列的三维位置和三维方位的光学引导方法的流程图。

图12示出了实施方式中的、用于使用彼此区分的信号修正电光传感器的光学引导系统的传感器和对应的振荡元件。

图13示出了实施方式中的、用于在存在环境噪声时获得目标的位置参数并使用彼此区分的信号修正电光传感器的光学引导系统。

图14是表示为系统块图的图13。

图15示出了实施方式中的、用于使用彼此区分的信号修正电光传感器的光学引导系统的电光传感器阵列。

图16示出了实施方式中的、用于使用彼此区分的信号修正电光传感器的光学引导系统的电光传感器阵列，其中发生像素级光学解调。

图17示出了实施方式中的、使用彼此区分的信号修正电光传感器的光学引导系统的使用的示例，其中发射的调制的光学辐射被步进频率式调制。

图18示出了具有电光传感器的发射器的实施方式。

图19示出了实施方式中的、用于使用彼此区分的信号修正电光传感器的引导系统的一个传感器的实施方式。