旋转激光扫描无源多靶点定位方法

作     者：朱博源 任永杰 段显龙 周海峰 王政超 申文杰 林嘉睿 Zhu Boyuan;Ren Yongjie;Duan Xianlong;Zhou Haifeng;Wang Zhengchao;Shen Wenjie;Lin Jiarui

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中船黄埔文冲船舶有限公司广东广州510715 大连船舶重工集团有限公司辽宁大连116000 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      面：58-68页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51775380,51721003) 天津市自然科学基金(18JCYBJC19400) H1229项目(中船黄埔文冲船舶有限公司) 

主　　题：测量 旋转激光扫描测量系统 非球面反射 信号延时分析 光信号匹配 无源多靶点定位 

摘      要：由于旋转激光扫描测量系统采用的是有源式收发分体的仪器架构,因此其易受到工业现场复杂测量条件的制约。针对系统现场适应性受限的问题,提出了一种基于旋转激光扫描的单站式无源多靶点定位方法。在所提方法中,将多个角锥棱镜作为无源待测靶点。通过构建非球面反射接收模型实现了信号发射端与接收端的结合,并分析比较了该测量模式下的信号延时。此外,建立了多靶点光信号匹配机制以实现无源多靶点交会定位。最后,在工作空间测量定位系统平台上进行了实验验证。结果表明,所提方法在10 m测量范围内的三个方向上均能实现亚毫米级的定位精度,有效提高了旋转激光扫描测量系统在复杂测量环境中的适应性。