[发明专利]一种用激光对目标物进行定位的装置及方法

权利要求书

1.一种用激光对目标物进行定位的装置，其特征在于，包括：

激光发射器，其位于水下或浮于水面，所述激光发射器用于向水上或水下目标发射激光；

陀螺仪，与所述激光发射器相连接，用于测量所述激光发射器发射激光时的旋转角度；

激光接收器，其安装于所述目标物上，用于接收激光发射器发射的激光；

距离计算模块，其与激光接收器相连接，用于根据激光接收器接收到的激光的理论分布函数与激光在激光接收器处的实际分布函数值计算激光发射器与目标物之间的距离；以及

坐标计算模块，用于根据所述距离和所述旋转角度，计算所述目标物的坐标位置，其中：

所述距离计算模块进一步包括：

功率测量模块，用于测量激光在所述激光接收器的接收屏上的功率；

第一判断模块，用于判断所述功率是否超过预先设定的第一门限值；以及

实际分布函数值计算模块，用于当所述功率超过预先设定的第一门限值时，根据所述功率和所述接收屏的面积计算所述激光在所述激光接收器处的实际分布函数值；

第二判断模块，用于判断激光发射器发射的激光在激光接收器处的实际分布函数值是否近似相等，所述近似相等即为激光发射器发射的激光在激光接收器处的实际分布函数值的差值是否超过预先设定的第二门限值，所述第二门限值按照以下公式计算得到：

其中，PW1为首次扫描到大于第一门限值的实际分布函数值，PW2为第二次扫描到的大于第一门限值且与PW1近似相等的实际分布函数值，PW_th为阈值精度，取10％；以及

最大功率点确定模块：用于当实际分布函数值近似相等时，激光接收器将向激光发射端反馈信息，通知激光发射器记录所述激光发射器发射激光时的旋转角度信息以及激光发射器发射激光时的发射方向信息；再以激光发射器和取得两次实际分布函数值近似相等时激光发射器发射激光的发射方向为基础构建第一平面，激光发射器沿着经过激光源且与所述第一平面相垂直的第二平面发射扫描，并确定在该平面内在激光接收器的接收屏上的功率最大的位置点，此时激光器接收端将向激光器发射端反馈信息，通知发射端记录此时的角度信息；

第一距离计算模块，用于根据在第二平面内功率最大的位置点的激光的理论分布函数与该激光在激光接收器处的实际分布函数值，在r＝0的条件下，计算激光发射器与目标物之间的距离；

根据如下公式计算所述距离；

BSF(r,L₁)-BSF₁＝0

其中，r为激光传输正方向的偏离值，BSF(r,L₁)为最大功率点处的激光的理论分布函数，BSF₁为最大功率点处的激光在所述激光接收器处的实际分布函数值，L₁为所述距离。

2.根据权利要求1所述的用激光对目标物进行定位的装置，其特征在于，所述激光发射器发射的激光包含定位信息，当所述激光接收器接收到所述定位信息时，所述激光接收器向所述激光发射器回复定位确认信息。