月球車高速三維雷射成像雷達系統以及成像方法

2023-12-02 02:57:36

><![CDATA[xyz=(d-d0)(I-2nnT)p+0h0]]>其中，d為雷射測距儀距離讀數，d0為雷射發射處到稜鏡反射斜面中心的距離，I為3×3單位陣，n為稜鏡反射面的單位法向量，p為入射光線的單位向量，h為稜鏡反射斜面中心到參考平面的距離。2、根據權利要求l所述的月球車高速三維雷射成像雷達系統，其特徵在於所述的電機選用直流無刷電機，其中水平電機設有減速箱。3、根據權利要求1或2所述的月球車高速三維雷射成像雷達系統，其特徵在於所述的水平電機通過聯軸器帶動垂直電機、光電碼盤和編碼器、雷射反射稜鏡及相關連接機械部件，在垂直方向上步進運動以改變掃描平面，控制雷射測距儀的射線進行多線掃描。4、根據權利要求1或2所述的月球車高速三維雷射成像雷達系統，其特徵在於所述的光學碼盤開有數個孔，這些孔一方面用以讀取角度，另一方面提供掃描角度範圍、兩電機間協調工作的控制信號，與雷射測距儀高速採集接口配合，保證距離和角度的同步。5、一種月球車高速三維雷射成像的方法，其特徵在於包括以下步驟啟動水平電機運動至初始掃描位置後停止工作，並將其工作模式設置為步進模式；啟動垂直電機，此時稜鏡開始連續旋轉，水平電機則在編碼器輸出信號控制下按步進模式工作；雷射測距儀採集接口在編碼器輸出信號控制下開始採集數據，並將其存入計算機內存；校準距離採樣數據；判斷採樣點個數是否達到設置量？如是，垂直電機停止工作，水平電機隨即停止步進，兩電機復位；如否，回到雷射測距儀採集接口在編碼器輸出信號控制下採集數據步驟；生成採樣數據文件；剔除野值並進行坐標變換；生成三維點雲模型。全文摘要本發明一種月球車高速三維雷射成像雷達系統以及成像方法，該系統包括點結構光雷射測距儀，掃描雙驅動無刷伺服電機系統以及一個雷射反射稜鏡；採用安裝位置呈90度的垂直電機和水平電機，兩電機輸出軸所在軸線與雷射射線相交於稜鏡反射斜面中心；垂直電機控制稜鏡在與其輸出軸垂直的平面上繞軸線方向連續自旋，另一個水平電機則採用步進的方式控制該平面在垂直方向上一定範圍內俯仰轉動；還設有光電碼盤和編碼裝置；與雷射測距儀配套的高速採集接口，獲得的距離與稜鏡滾動和俯仰角度的採樣數據為同步數據；結構緊湊、質量輕、體積小、功耗低，掃描速度快，雷射反射稜鏡高速旋轉有利於防塵，三維數據精度高，同步效果好。文檔編號G01S17/89GK101493526SQ20081022768公開日2009年7月29日申請日期2008年11月28日優先權日2008年11月28日發明者居鶴華,亮王,巖馬申請人:北京工業大學