[发明专利]一种大规模R-LATs测量网络的光电传感器轻量化动态配置方法

说明书

本发明一种大规模R‑LATs测量网络的光电传感器轻量化动态配置方法，通过将R‑LATs测量网络划分为局部网络单元，对光电传感器的坐标进行实时计算，然后判定其所处于的局部网络单元。从而将局部网络单元内旋转激光经纬仪的转速信息发送到光电传感器端进行实时的配置，保证光电传感器面的光平面识别算法仅仅需要进行当前更新的旋转激光经纬仪的光平面溯源。由此确保了光电传感器计算任务的轻量化，提高了系统响应的实时性以及采样频率，并且不影响光电传感器的扩展能力。

技术领域

本发明属于大尺寸空间测量领域，涉及大规模旋转激光经纬仪测量网络(R-LATs)组网测量，具体为一种大规模R-LATs测量网络的光电传感器轻量化动态配置方法。

背景技术

旋转激光经纬仪网络(R-LATs)是大尺寸空间测量的一种重要方法，通过合理的布站，可以实现任意尺寸的测量空间扩展，并且具备不限数量的并行测量能力。其测量精度能够保持在±0.2mm，目前广泛的应用于飞机制造、船舶制造、大型天线制造等航空航天与军事领域。

在R-LATs工作中，每一台旋转激光经纬仪发出两个具有夹角的扇形平面光，并按照指定速度匀速回转，同时，在每一回转角度的零点发出一覆盖全空间的脉冲光。如此，这三个光平面扫过空间中的一个光电传感器P，使之得到三个时间触发信号。这时，基于这三个时间信号和旋转激光经纬仪的转速，可以确定出空间内的唯一一条射线L，其通过旋转激光经纬仪激光面发射中心点O和光电传感器P。如此，当有两台以上旋转激光经纬仪时，它们的空间直线L在空间交汇于一点，即为传感器P的空间位置点。因此，在旋转激光经纬仪的空间相对位置确定后，即可实现大尺寸空间内光电传感器的坐标测量。

为满足大空间范围的测量，R-LATs系统中的激光旋转经纬仪数量会非常的多，远超过一般单元组成的4～8台，甚至可能达到上百台。由于每台旋转激光经纬仪的转速都不相同，以确保光电传感器能够通过光平面触发时间的不同间隔进行各个旋转激光经纬仪对应触发时刻的正确辨识，从而保证R-LATs测量场中光电传感器坐标的计算。然而，当存在大量旋转激光经纬仪时，面对测量对象移动任务，如AGV导航等，光电传感器需要有效的甄别全测量场内各台发射机的光信号。这将造成光电传感器基于光出发时间周期的光源发射机甄别任务异常繁重，直接造成R-LATs系统测量效率低下，粗大误差增多，成为R-LATs测量网络应用的一个瓶颈。

发明内容

针对在大规模旋转激光经纬仪布站组网工况中，光电传感器端通过光信号进行发射机的溯源计算任务非常繁重的问题，本发明一种大规模R-LATs测量网络的光电传感器轻量化动态配置方法，基于光电传感器的具体计算任务负载，确保光电传感器计算轻量化，并能保证系统的灵活扩展性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种大规模R-LATs测量网络的光电传感器轻量化动态配置方法，基于大规模R-LATs测量网络中交互的上位机总控软件和下位机光电传感器；

所述的光电传感器端同时持续性的执行如下两个步骤，

a、接收发射机的光平面信号，结合当前的局部网络单元中发射机的转速对应的周期参数，经过光脉冲识别算法，甄别出各个光平面与发射机之间的对应关系，将结果通过发送到上位机总控软件；

b、等待并接收上位机总控软件发送的当前的局部网络单元中发射机转速信息，然后将其转换为对应的周期参数并存储；

所述的上位机总控软件同时执行如下步骤，

步骤(1)，系统数据预处理，存储测量空间内所有R-LATs网络中发射机的空间位姿矩阵与编号Trans_id，划分R-LATs网络为多个局部网络单元并存储其包含的发射机编号和局部网络单元编号，对每一接收器配置唯一的编号；

步骤(2)，接收光电传感器发送回的发射机光平面时序信号，提取对应的发射机空间位姿矩阵，解算出光电传感器的空间位置坐标；