[發明專利]雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統在審
| 申請號: | 202010841145.X | 申請日: | 2020-08-20 |
| 公開(公告)號: | CN111988092A | 公開(公告)日: | 2020-11-24 |
| 發明(設計)人: | 楊海馬;張大偉;李筠;劉瑾;黃元申;金焱;宋智超 | 申請(專利權)人: | 上海理工大學 |
| 主分類號: | H04B10/70 | 分類號: | H04B10/70;H04B10/075 |
| 代理公司: | 上海德昭知識產權代理有限公司 31204 | 代理人: | 郁旦蓉 |
| 地址: | 200093 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 雙頻 信標 旋轉 角度 檢測 系統 | ||
1.一種雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于,包括:
光信標裝置,安裝在運動物體上,用于產生第一偏振信標光束和第二偏振信標光束;
信標光解耦裝置,相對于所述光信標裝置進行設置,用于接收所述第一偏振信標光束和所述第二偏振信標光束,
其中,所述光信標裝置具有第一主光軸,所述信標光解耦裝置具有第二主光軸,
所述第一偏振信標光束通過所述第一主光軸指向所述信標光解耦裝置所在位置,
所述第二偏振信標光束位于所述第一主光軸上,
所述第一偏振信標光束和所述第二偏振信標光束的主偏振角度均為固定偏振角度,且所述第一偏振信標光束和所述第二偏振信標光束的主偏振角度呈正交狀態,所述第一偏振信標光束和所述第二偏振信標光束共同從所述第一主光軸輸出,
其中,所述第一偏振信標光束以90度偏振角度為主,其他偏振角度為輔,
當所述光信標裝置與所述信標光解耦裝置建立光鏈路后,所述信標光解耦裝置對所述光信標裝置的空間旋轉角度進行測量,所述旋轉角度的系數表達式為:
式中Ax,Bx分別表示光信標裝置相對于信標光解耦裝置任意扭轉角度下,探測器探測的光強值,
其中,根據所述旋轉角度的系數ρ查對角度區間表后得到所述旋轉角度。
2.根據權利要求1所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:
其中,所述光信標裝置包括從上至下依次呈直線設置且位于所述第一主光軸上的二維光電位置探測器、半反半透鏡、組合半反半透鏡。
3.根據權利要求2所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:
其中,所述光信標裝置還包括依次呈直線設置的半反半透鏡、第一組合透鏡、第一光源,
依次呈直線設置的二維掃描反射鏡、組合半反半透鏡、第二組合透鏡、第二光源,
所述二維光電位置探測器通過放大檢測電路與計算機相連。
4.根據權利要求3所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:
其中,所述第一偏振信標光束在所述二維掃描反射鏡的指向控制下,對所述信標光解耦裝置所在區域進行螺旋掃描探測,
所述第一偏振信標光束經過所述信標光解耦裝置上的角錐鏡反射后被所述二維光電位置探測器探測并記錄此時所述二維掃描反射鏡的瞬時角度,得到所述信標光解耦裝置相對于所述光信標裝置的空間位置,從而引導所述第一主光軸指向所述信標光解耦裝置所在的位置,
當所述第二主光軸與所述第一主光軸重合時,所述光信標裝置與所述信標光解耦裝置建立光鏈路。
5.根據權利要求1所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:
其中,所述信標光解耦裝置包括從上至下依次呈直線設置且位于所述第二主光軸上的透鏡、準直鏡組、檢偏器、組合半反半透鏡、綠光窄帶濾光片、第一探測器。
6.根據權利要求5所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:
其中,所述透鏡為魚眼透鏡,用于增加視場角度,
所述魚眼透鏡的等效視場大于或等于所述信標光解耦裝置的等效視場。
7.根據權利要求5所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:
其中,所述信標光解耦裝置還包括依次呈直線設置的組合半反半透鏡、紅光窄帶濾光片、第二探測器,
所述第一探測器、所述第二探測器分別通過放大檢測電路與計算機相連。
8.根據權利要求3所述的雙頻信標光的信標旋轉角度檢測系統,其特征在于:其中,所述第一光源采用綠光激光器,初始定標時,主偏振角度為0°,
所述第二光源采用紅光激光器,初始定標時,主偏振角度為90°。
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