一种适用于无人机测高定姿的激光传感器及其工作方法

OPT OpenIR > 半导体激光器专利数据库

	一种适用于无人机测高定姿的激光传感器及其工作方法
其他题名	一种适用于无人机测高定姿的激光传感器及其工作方法
	田倚和; 陈志富
	2019-09-17
专利权人	南京拓曼思电气科技有限公司
公开日期	2019-09-17
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	本发明公开了一种适用于无人机测高定姿的激光传感器，包括发射镜头、第一脉冲激光二极管、第二脉冲激光二极管、第三脉冲激光二极管、3通道并行驱动电路、时序控制电路、激光回波接收镜头、第一光电转换器、第二光电转换器、第三光电转换器、3通道并行信号放大与鉴别电路、3路并行高精度时间‑数字转换电路、高度计算与姿态确定模块。本发明利用上述装置得到无人机与三个地面参考位置间的距离信息，基于空间几何及解析几何理论通过专设算法，得到无人机的高度和飞行姿态信息，克服了现有技术测量误差大、计算结果延迟高和算力要求高编程复杂等局限性，具有装置小、稳定性和实时性强、测量分辨率高、功耗低和算力要求低等优势。
其他摘要	本发明公开了一种适用于无人机测高定姿的激光传感器，包括发射镜头、第一脉冲激光二极管、第二脉冲激光二极管、第三脉冲激光二极管、3通道并行驱动电路、时序控制电路、激光回波接收镜头、第一光电转换器、第二光电转换器、第三光电转换器、3通道并行信号放大与鉴别电路、3路并行高精度时间‑数字转换电路、高度计算与姿态确定模块。本发明利用上述装置得到无人机与三个地面参考位置间的距离信息，基于空间几何及解析几何理论通过专设算法，得到无人机的高度和飞行姿态信息，克服了现有技术测量误差大、计算结果延迟高和算力要求高编程复杂等局限性，具有装置小、稳定性和实时性强、测量分辨率高、功耗低和算力要求低等优势。
主权项	一种适用于无人机测高定姿的激光传感器，其特征在于，所述激光传感器安装在无人机(15)上；所述激光传感器包括发射镜头(1)、第一脉冲激光二极管(2)、第二脉冲激光二极管(3)、第三脉冲激光二极管(4)、3通道并行驱动电路(5)、时序控制电路(6)、激光回波接收镜头(7)、第一光电转换器(8)、第二光电转换器(9)、第三光电转换器(10)、3通道并行信号放大与鉴别电路(11)、3路并行高精度时间-数字转换电路(13)、高度计算与姿态确定模块(14)；所述第一脉冲激光二极管(2)、第二脉冲激光二极管(3)和第三脉冲激光二极管(4)与3通道并行驱动电路(5)相连；所述第一光电转换器(8)、第二光电转换器(9)和第三光电转换器(10)均与3通道并行信号放大与鉴别电路(11)的输入端相连；3通道并行信号放大与鉴别电路(11)的输出端与3路并行高精度时间-数字转换电路(13)的输入端相连；3路并行高精度时间-数字转换电路(13)的输出端和高度计算与姿态确定模块(14)相连；所述时序控制电路(6)与3通道并行驱动电路(5)、3路并行高精度时间-数字转换电路(13)和高度与姿态计算模块(14)相连；所述第一脉冲激光二极管(2)、第二脉冲激光二极管(3)和第三脉冲激光二极管(4)位于发射镜头(1)的焦平面内，且以发射镜头(1)的焦点为中心呈等边三角形分布；所述第一光电转换器(8)、第二光电转换器(9)和第三光电转换器(10)位于激光回波接收镜头(7)的焦平面内，且其通过激光回波接收镜头(7)形成的接收视场分别覆盖由第一脉冲激光二极管(2)、第二脉冲激光二极管(3)和第三脉冲激光二极管(4)通过发射镜头(1)形成的发射视场；所述第一脉冲激光二极管(2)、第二脉冲激光二极管(3)和第三脉冲激光二极管(4)在时序控制电路的作用下同步发出三束激光信号至三个激光着地点，生成的三路激光回波信号分别被第一光电转换器(8)、第二光电转换器(9)和第三光电转换器(10)接收后，经3通道并行信号放大与鉴别电路(11)放大、整理和鉴别，并且发送至3路并行高精度时间-数字转换电路(13)，3路并行高精度时间-数字转换电路(13)计算得出激光传感器与三个激光着地点的距离数据，将计算得到的距离数据发送至高度计算与姿态确定模块(14)，高度计算与姿态确定模块(14)结合激光传感器与无人机的相对位置，计算得到无人机到地面的距离信息和无人机的飞行姿态参数。
申请日期	2019-06-13
专利号	CN110244308A
专利状态	申请中
申请号	CN201910510937.6
公开（公告）号	CN110244308A
IPC 分类号	G01S17/08 \| G01C11/30
专利代理人	戴朝荣
代理机构	南京钟山专利代理有限公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/55533
专题	半导体激光器专利数据库
作者单位	南京拓曼思电气科技有限公司
推荐引用方式 GB/T 7714	田倚和,陈志富. 一种适用于无人机测高定姿的激光传感器及其工作方法. CN110244308A[P]. 2019-09-17.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN110244308A.PDF（952KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文