[实用新型]一种基于激光测距的浅水探测器定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浅水探测器定位装置，属于水下装置领域。

背景技术

浅水探测器是指在浅水中具有水下观察和作业能力的无人活动潜水装置，利用浅水探测器，可以进行水质检测、水下资源勘探、湖泊监测、水下救援等。相比于传统人工水下作业，利用浅水探测器，具有安全性高、探测效率高等优势。在使用浅水探测器作业时，需要对其进行定位。目前，常用的定位方式主要有声波定位、激光定位和惯性导航定位。比如汪湛清；胡小毛等于2015年9月1日申请的申请号为201510553182.X的专利提供了一种运载体水下定位的方法，该专利实现了水下定位，但是使用了惯导系统，成本较高，不适用于普通浅水探测。天津大学的刘钊的硕士学论文中，提到了一种声波定位的方式，但同时也指出声波在水中传输时容易损耗衰减的缺点。相比于惯性导航定位和声波定位，激光定位具有成本较低、精确度较高的优点，更适用于普通浅水定位，但激光发射装置与激光接收装置较难对准。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于激光测距的浅水探测器定位装置。该定位装置将四个激光接收器菱形对称分布于母船底，将可360°全方位旋转的激光发射装置安于浅水探测器上。通过激光发射装置的自由旋转实现激光的对准与信息传输。

本实用新型所采用技术方案为：一种基于激光测距的浅水探测器定位装置，包括母船、激光接收器、缆绳、浅水探测器和激光发射装置；母船通过缆绳与浅水探测器进行连接；所述的激光接收器共四个，菱形对称分布于母船底；所述的激光发射装置包括底座、固定支架、滚动轮盘和激光发射器，所述的底座通过旋转轴连接安装于浅水探测器上，所述的固定支架分为左右两部分，中间固定住滚动轮盘；所述的激光发射器位于滚动轮盘之上。

所述的旋转轴可水平360°旋转。

所述的滚动轮盘可垂直180°旋转。

所述的激光发射器为蓝光半导体激光器。

所述的浅水探测器，由缆绳下放深度小于20米。

本实用新型的有益效果为：

1.采用四个激光接收器菱形对称分布于母船底，分别接收激光发射装置所发出的激光，通过激光测距，得到浅水探测器与母船底四个激光接收器之间的距离，通过坐标运算实现浅水探测器的定位。

2.将激光发射装置与浅水探测器连接的旋转轴可水平360°旋转，承载激光发射器的滚动轮盘可垂直180°旋转，确保了激光可以各个方向发射，能顺利进入到激光接收器，克服了激光测距定位中，激光发射装置与激光接收器难以对准的问题。

附图说明

下面结合附图及具体方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中母船底部俯视图；

图3是本实用新型中浅水探测器激光发射装置主视图；

图1-图3中：1为第一激光接收器，2为第二激光接收器，3为第三激光接收器，4为第四激光接收器，5为母船，6为缆绳，7为浅水探测器，8为激光发射装置，9为旋转轴，10为底座，11为固定支架，12为滚动轮盘；13为激光发射器。

具体实施方式：

图1-图3中，一种基于激光测距的浅水探测器定位装置，包括母船5、激光接收器、缆绳6、浅水探测器7和激光发射装置8；母船5通过缆绳6与浅水探测器7进行连接，浅水探测器7，由缆绳下放深度小于20米；激光接收器包括第一激光接收器1，第二激光接收器2，第三激光接收器3，第四激光接收器4，四个激光接收器菱形对称分布于母船底；激光发射装置8包括底座10、固定支架11、滚动轮盘12和激光发射器13，底座10通过可水平360°旋转的旋转轴9连接安装于浅水探测器7上，固定支架11分为左右两部分，焊接在底座10上，中间固定住可垂直180°旋转的滚动轮盘12；激光发射器13为蓝光半导体激光器，安装于滚动轮盘12上。

一种基于激光测距的浅水探测器定位装置工作过程：当浅水探测器7由缆绳6放入水下后，浅水探测器7上的激光发射装置8可向母船5底部发射蓝色激光，通过控制激光发射装置的底座10以及滚动轮盘12的旋转，可使激光发射器13进行全方位旋转，直到母船5底部菱形对称分布的第一激光接收器1，第二激光接收器2，第三激光接收器3，第四激光接收器4收到激光信号，通过激光测距，即可测得浅水探测器7与母船5底部四个激光接收器之间的直线距离，通过四点坐标运算，即可计算出浅水探测器7所处位置坐标，实现定位。