專利名稱：水下激光定位方法
技術領域：
本發明涉及水下設備定位，特別涉及一種水下激光定位方法。
背景技術：
目前，水電站大壩水下孔洞修復施工作業過程中，在流速大、水體渾濁且流態紊亂的水體中給水中的目標進行定位時，其測得的實際位置受到水流的影響而無法精確定位， 給水下施工質量帶來危害，本發明的目的是提供一種用于引導水下運動物體(如自動定位浮體封堵門)的準確對中和就位。
發明內容
本發明的目的在于提供一種水下激光定位方法。本發明的技術方案是一種水下定位方法，包括利用激光發射器發出激光束；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記；利用感應元件監測該激光接收標記；對比所述激光接收標記與所述定位基準標記。其中，所述激光發射器發出多個激光束，所述多個激光束布置成十字形。其中，對比所述激光接收標記與所述定位基準標記包括確定所述激光接收標記與所述定位基準標記的重合度。其中，該方法還包括根據所確定的重合度確定校準方式。其中，所述感應元件是水下攝像頭，所述定位基準標記是監視顯示器上顯示的、標記基準位置的十字線。其中，所述激光接收屏安裝在待定位的水下物體上。其中，所述激光發射器是半導體二極管激光器。本發明的積極進步效果在于對封堵試驗門的有效對中距離可達15m，完全滿足一般水下運動物體的操縱和就位控制作業要求。
圖1是按照本發明的方法的流程圖。圖2是按照本發明的激光發射器的一個示例。圖3是按照本發明的標記重合示意圖。圖4是按照本發明的遠距離對中效果示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例對本發明作詳細說明。本發明的水下激光定位方法，是為水電站大壩水下孔洞修復(即上游喇叭口進口至事故檢修門坎段，如泄洪排沙底孔，泄洪洞檢修閘，發電洞進口等)之水下自動定位浮體封堵門操縱就位而開發的水下定位方法。如圖1所述，按照本發明的水下定位方法100的流程圖。該方法包括利用激光發射器發出激光束(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記(步驟120)；利用感應元件監測該激光接收標記(步驟130)；對比所述激光接收標記與所述定位基準標記(步驟140)；根據所確定的重合度確定校準方式 (步驟150)。其中對比所述激光接收標記與所述定位基準標記(步驟140)包括確定所述激光接收標記與所述定位基準標記的重合度。其中，所述激光發射器發出多個激光束，所述多個激光束布置成十字形，如圖2所示。所述感應元件是水下攝像頭，所述定位基準標記是監視顯示器上顯示的、標記基準位置的十字線，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，所述激光發射器是半導體二極管激光器。本發明采用的設備包括水下電視攝像頭、激光發射器(半導體二極管激光器，由9 組激光器件所構成，設置在底孔支架上，圖1)及測試光靶(激光接收屏)等組成。通過水下電視攝像頭與水下激光發射器和測試光靶(激光接收屏)的相互配合，引導水下浮體封堵門對中和就位。在水下封堵施工作業過程中，將水下電視攝像頭、測試光靶安裝在水下運動物體 (如自動定位浮體封堵門)上，激光發射器安裝在水下光靶支架上。水下運動物體(如自動定位浮體封堵門)在水中的運動過程中，由水下電視攝像頭觀察水下測試光靶支架(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中和重疊就位情況(圖幻，操縱引導水下運動物體(如自動定位浮體封堵門)的準確對中和就位(圖4)。水下工程試驗水池中的試驗表明，在現有的激光器件中，半導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、高方向性和準直性等特征，還具有尺寸小、重量輕、低壓驅動、直接調制等一系列優點，而且已在水下成像和水下測距方面得到成功應用。 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為波長630 680nm，輸出功率< lmW。試驗表明，測試激光靶對封堵試驗門的有效對中距離可達15m，完全滿足一般水下運動物體的操縱和就位控制作業要求。盡管本發明依照其優選實施方式描述，但是存在落入本發明范圍內的改變、置換和各種替代等同物。這里提供的示例僅是說明性的，而不是對本發明的限制。為了簡明，本說明書省略了對公知技術的描述。
權利要求
1.一種水下定位方法，包括 利用激光發射器發出激光束；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記；利用感應元件監測該激光接收標記； 對比所述激光接收標記與所述定位基準標記。
2.根據權利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光發射器發出多個激光束，所述多個激光束布置成十字形。
3.根據權利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，對比所述激光接收標記與所述定位基準標記包括確定所述激光接收標記與所述定位基準標記的重合度。
4.根據權利要求3所述的水下定位方法，其特征在于，該方法還包括根據所確定的重合度確定校準方式。
5.根據權利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述感應元件是水下攝像頭，所述定位基準標記是監視顯示器上顯示的、標記基準位置的十字線。
6.根據權利要求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.根據權利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光發射器是半導體二極管激光器。
全文摘要
本發明公開一種水下定位方法，包括利用激光發射器發出激光束；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記；利用感應元件監測該激光接收標記；對比所述激光接收標記與所述定位基準標記。本發明對封堵試驗門的有效對中距離可達15m，完全滿足一般水下運動物體的操縱和就位控制作業要求。
文檔編號G01C15/00GK102175229SQ20111003812
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優先權日2011年2月15日
發明者張國光, 董建順, 陳清安 申請人:上海交大海科(集團)有限公司