專利名稱：水下激光定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水下設(shè)備定位，特別涉及一種水下激光定位方法。
背景技術(shù)：
目前，水電站大壩水下孔洞修復(fù)施工作業(yè)過程中，在流速大、水體渾濁且流態(tài)紊亂的水體中給水中的目標(biāo)進(jìn)行定位時(shí)，其測(cè)得的實(shí)際位置受到水流的影響而無法精確定位， 給水下施工質(zhì)量帶來危害，本發(fā)明的目的是提供一種用于引導(dǎo)水下運(yùn)動(dòng)物體(如自動(dòng)定位浮體封堵門)的準(zhǔn)確對(duì)中和就位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水下激光定位方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種水下定位方法，包括利用激光發(fā)射器發(fā)出激光束；利用所述激光束照射激光接收屏，所述激光束在所述激光接收屏上形成激光接收標(biāo)記；利用感應(yīng)元件監(jiān)測(cè)該激光接收標(biāo)記；對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記。其中，所述激光發(fā)射器發(fā)出多個(gè)激光束，所述多個(gè)激光束布置成十字形。其中，對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記包括確定所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記的重合度。其中，該方法還包括根據(jù)所確定的重合度確定校準(zhǔn)方式。其中，所述感應(yīng)元件是水下攝像頭，所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記是監(jiān)視顯示器上顯示的、標(biāo)記基準(zhǔn)位置的十字線。其中，所述激光接收屏安裝在待定位的水下物體上。其中，所述激光發(fā)射器是半導(dǎo)體二極管激光器。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于對(duì)封堵試驗(yàn)門的有效對(duì)中距離可達(dá)15m，完全滿足一般水下運(yùn)動(dòng)物體的操縱和就位控制作業(yè)要求。


圖1是按照本發(fā)明的方法的流程圖。圖2是按照本發(fā)明的激光發(fā)射器的一個(gè)示例。圖3是按照本發(fā)明的標(biāo)記重合示意圖。圖4是按照本發(fā)明的遠(yuǎn)距離對(duì)中效果示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。本發(fā)明的水下激光定位方法，是為水電站大壩水下孔洞修復(fù)(即上游喇叭口進(jìn)口至事故檢修門坎段，如泄洪排沙底孔，泄洪洞檢修閘，發(fā)電洞進(jìn)口等)之水下自動(dòng)定位浮體封堵門操縱就位而開發(fā)的水下定位方法。如圖1所述，按照本發(fā)明的水下定位方法100的流程圖。該方法包括利用激光發(fā)射器發(fā)出激光束(步驟110)；利用所述激光束照射激光接收屏，所述激光束在所述激光接收屏上形成激光接收標(biāo)記(步驟120)；利用感應(yīng)元件監(jiān)測(cè)該激光接收標(biāo)記(步驟130)；對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記(步驟140)；根據(jù)所確定的重合度確定校準(zhǔn)方式 (步驟150)。其中對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記(步驟140)包括確定所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記的重合度。其中，所述激光發(fā)射器發(fā)出多個(gè)激光束，所述多個(gè)激光束布置成十字形，如圖2所示。所述感應(yīng)元件是水下攝像頭，所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記是監(jiān)視顯示器上顯示的、標(biāo)記基準(zhǔn)位置的十字線，如圖3所示。其中，所述激光接收屏安裝在待定位的水下物體上。其中，所述激光發(fā)射器是半導(dǎo)體二極管激光器。本發(fā)明采用的設(shè)備包括水下電視攝像頭、激光發(fā)射器(半導(dǎo)體二極管激光器，由9 組激光器件所構(gòu)成，設(shè)置在底孔支架上，圖1)及測(cè)試光靶(激光接收屏)等組成。通過水下電視攝像頭與水下激光發(fā)射器和測(cè)試光靶(激光接收屏)的相互配合，引導(dǎo)水下浮體封堵門對(duì)中和就位。在水下封堵施工作業(yè)過程中，將水下電視攝像頭、測(cè)試光靶安裝在水下運(yùn)動(dòng)物體 (如自動(dòng)定位浮體封堵門)上，激光發(fā)射器安裝在水下光靶支架上。水下運(yùn)動(dòng)物體(如自動(dòng)定位浮體封堵門)在水中的運(yùn)動(dòng)過程中，由水下電視攝像頭觀察水下測(cè)試光靶支架(激光源)上的十字激光源與電視接收視頻圖像中的十字線的對(duì)中和重疊就位情況(圖幻，操縱引導(dǎo)水下運(yùn)動(dòng)物體(如自動(dòng)定位浮體封堵門)的準(zhǔn)確對(duì)中和就位(圖4)。水下工程試驗(yàn)水池中的試驗(yàn)表明，在現(xiàn)有的激光器件中，半導(dǎo)體二極管激光器不僅具有一般激光器的高單色性、高相干性、高方向性和準(zhǔn)直性等特征，還具有尺寸小、重量輕、低壓驅(qū)動(dòng)、直接調(diào)制等一系列優(yōu)點(diǎn)，而且已在水下成像和水下測(cè)距方面得到成功應(yīng)用。 本方法的光靶激光源選用LASER DIODE公司的2001型二極管激光器。該激光器的主要參數(shù)為波長(zhǎng)630 680nm，輸出功率< lmW。試驗(yàn)表明，測(cè)試激光靶對(duì)封堵試驗(yàn)門的有效對(duì)中距離可達(dá)15m，完全滿足一般水下運(yùn)動(dòng)物體的操縱和就位控制作業(yè)要求。盡管本發(fā)明依照其優(yōu)選實(shí)施方式描述，但是存在落入本發(fā)明范圍內(nèi)的改變、置換和各種替代等同物。這里提供的示例僅是說明性的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。為了簡(jiǎn)明，本說明書省略了對(duì)公知技術(shù)的描述。
權(quán)利要求
1.一種水下定位方法，包括 利用激光發(fā)射器發(fā)出激光束；利用所述激光束照射激光接收屏，所述激光束在所述激光接收屏上形成激光接收標(biāo)記；利用感應(yīng)元件監(jiān)測(cè)該激光接收標(biāo)記； 對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光發(fā)射器發(fā)出多個(gè)激光束，所述多個(gè)激光束布置成十字形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記包括確定所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記的重合度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下定位方法，其特征在于，該方法還包括根據(jù)所確定的重合度確定校準(zhǔn)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述感應(yīng)元件是水下攝像頭，所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記是監(jiān)視顯示器上顯示的、標(biāo)記基準(zhǔn)位置的十字線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光接收屏安裝在待定位的水下物體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光發(fā)射器是半導(dǎo)體二極管激光器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種水下定位方法，包括利用激光發(fā)射器發(fā)出激光束；利用所述激光束照射激光接收屏，所述激光束在所述激光接收屏上形成激光接收標(biāo)記；利用感應(yīng)元件監(jiān)測(cè)該激光接收標(biāo)記；對(duì)比所述激光接收標(biāo)記與所述定位基準(zhǔn)標(biāo)記。本發(fā)明對(duì)封堵試驗(yàn)門的有效對(duì)中距離可達(dá)15m，完全滿足一般水下運(yùn)動(dòng)物體的操縱和就位控制作業(yè)要求。
文檔編號(hào)G01C15/00GK102175229SQ20111003812
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者張國(guó)光, 董建順, 陳清安 申請(qǐng)人:上海交大?？?集團(tuán))有限公司