專利名稱：確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種目標(biāo)的快速三維定位方法，確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器。
背景技術(shù)：
運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維定位有通過無線電定位的，通過發(fā)射無線電波，得到回波的多普勒信號(hào)，也有通過光學(xué)經(jīng)緯儀、紅外跟蹤儀、全球定位系統(tǒng)、雷達(dá)等，用于滿足不同定位需求。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的全球定位是在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)體內(nèi)安裝全球定位器完成，要求獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的全球定位信息，顯然需要測量或運(yùn)動(dòng)目標(biāo)給出信息。敵方的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是不會(huì)給出自已的全球定位信息的，需要借助測量儀器。如果由兩個(gè)確定的定位體借助測距是能實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)，但前提是兩個(gè)確定的定位體的信息是由一方獲知的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種目標(biāo)距離無法測量的確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器，其特征是光學(xué)目標(biāo)定位器包括座體，座體有一個(gè)大半圓腔，球體由大半圓腔定位并在其內(nèi)三維轉(zhuǎn)動(dòng)，球體通過連接桿連接轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)有電子羅盤和陀螺儀，轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子羅盤和陀螺儀實(shí)時(shí)給出方位信息。轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)有平行望遠(yuǎn)鏡，通過平行望遠(yuǎn)鏡尋找目標(biāo)體，目標(biāo)體或是水面目標(biāo)或是空中目標(biāo)，平行望遠(yuǎn)鏡確定一個(gè)目標(biāo)體內(nèi)的參考點(diǎn)。平行望遠(yuǎn)鏡通過一個(gè)數(shù)碼成像系統(tǒng)將目鏡中的圖像顯示在顯示器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過兩個(gè)參考目標(biāo)定位單元自身獲空間定位信息和通過光學(xué)目標(biāo)定位單元確定目標(biāo)角度信息，相互之間進(jìn)行無線通信交換信息，最后通過三角形公式計(jì)算出目標(biāo)體的空間定位，實(shí)現(xiàn)了對無法測量目標(biāo)距離的快速定位。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例原理 圖2是第一參考目標(biāo)定位單元或第二參考目標(biāo)定位單元電路框 圖3是本發(fā)明實(shí)施例光學(xué)目標(biāo)定位器結(jié)構(gòu)圖。圖中，1、第一參考目標(biāo)定位單元；2、第二參考目標(biāo)定位單元；3、目標(biāo)體；4、處理器；5、通信機(jī)；6、空間定位單元；7、電子羅盤；8、陀螺儀；9、光學(xué)目標(biāo)定位器；10、存貯器；11、顯示器；12、鍵盤電路；13、座體；14、大半圓腔；15、球體；16、平行望遠(yuǎn)鏡；17、水面；18、參考點(diǎn)；19、轉(zhuǎn)動(dòng)體。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明至少包括第一參考目標(biāo)定位單元I，第二參考目標(biāo)定位單元2，由第一參考目標(biāo)定位單元I和第二參考目標(biāo)定位單元2的空間定位單元6確定第一參考目標(biāo)定位單元I和第二參考目標(biāo)定位單元2之間的距離L和空間三維座標(biāo)，由第一參考目標(biāo)定位單元I通過光學(xué)方法獲取第一參考目標(biāo)定位單元I和第二參考目標(biāo)定位單元2與目標(biāo)體3的夾角a，由第二參考目標(biāo)定位單元2通過光學(xué)方法獲取第二參考目標(biāo)定位單元2和第一參考目標(biāo)定位單元I與目標(biāo)體3的夾角b，第一參考目標(biāo)定位單元I和第二參考目標(biāo)定位單元2進(jìn)行無線通信獲取對方的空間三維座標(biāo)，由第一參考目標(biāo)定位單元I和第二參考目標(biāo)定位單元2根據(jù)三角形的一個(gè)邊長、兩個(gè)夾角計(jì)算出目標(biāo)體3的距離、方位，確定其空間三維座標(biāo)。空間三維座標(biāo)坐標(biāo)原點(diǎn)0 (Il)為某個(gè)時(shí)間點(diǎn)某個(gè)物體的即時(shí)所處位置，12為另一后續(xù)時(shí)間點(diǎn)Il所處位置，以11、12所處平面為Z軸原點(diǎn)，方向?yàn)閄或Y軸方向，該物體沿著正軸方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)設(shè)置某物體的即時(shí)位置為原點(diǎn)時(shí)，隨著時(shí)間的推移，該物體將運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離原點(diǎn)，而該坐標(biāo)原點(diǎn)是一個(gè)靜止的空間位置，與該物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，通過計(jì)算方法可以計(jì)算出該原點(diǎn)位置，即通過其他物體的運(yùn)動(dòng)及相關(guān)位置反推坐標(biāo)原點(diǎn)，通過多個(gè)參考點(diǎn)及驗(yàn)證方法可以較精確地確定坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置，從而確立單一宇宙空間坐標(biāo)系。絕對坐標(biāo)以靜止的0點(diǎn)位原點(diǎn)的坐標(biāo)系；相對坐標(biāo)以運(yùn)動(dòng)的I點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系。如圖2所示，第一參考目標(biāo)定位單元I和第二參考目標(biāo)定位單元2具有相同的結(jié)構(gòu)，處在不同的空間位置，第一參考目標(biāo)定位單元I或第二參考目標(biāo)定位單元2或是移動(dòng)目標(biāo)或是固定目標(biāo)。第一參考目標(biāo)定位單元I或第二參考目標(biāo)定位單元2包括處理器4、無線通信機(jī)5、空間定位單元6、電子羅盤7和陀螺儀8和光學(xué)目標(biāo)定位器9，此外為了操作方便還連接有輸入鍵盤電路12、輸出顯示器11，對采集的信息進(jìn)行處理時(shí)需要的存貯器10，處理器4通過接口與無線通信機(jī)5、空間定位單元6、電子羅盤7和陀螺儀8和光學(xué)目標(biāo)定位器9電連接，同時(shí)通過擴(kuò)展接口電連接鍵盤電路12、輸出顯示器11和存貯器10。工作時(shí)，第一參考目標(biāo)定位單兀I通過第一光學(xué)目標(biāo)定位器9尋找目標(biāo)體,第一光學(xué)目標(biāo)定位器9是一套帶平行望遠(yuǎn)鏡的三維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，通過三維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)平行望遠(yuǎn)鏡尋找目標(biāo)體，使平行望遠(yuǎn)鏡的十字線落在目標(biāo)體的參考點(diǎn)上，目標(biāo)體的參考點(diǎn)上給出一個(gè)編碼信息，然后對目標(biāo)體3定位，定位后處理器4通過接口讀取電子羅盤7和陀螺儀8的信息，通過電子羅盤7和陀螺儀8確定第一參考目標(biāo)定位單元I與第二參考目標(biāo)定位單元2和目標(biāo)體3的角度a。與此同時(shí)，第二參考目標(biāo)定位單元2也通過光學(xué)目標(biāo)定位器9尋找目標(biāo)體3，通過三維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)平行望遠(yuǎn)鏡尋找目標(biāo)體，使平行望遠(yuǎn)鏡的十字線落在目標(biāo)體的同參考點(diǎn)上，目標(biāo)體的參考點(diǎn)上給出相同的編碼信息，對目標(biāo)體3定位,定位后處理器4通過接口讀取電子羅盤7和陀螺儀8的信息，通過電子羅盤7和陀螺儀8確定第二參考目標(biāo)定位單元2和第一參考目標(biāo)定位單元I與目標(biāo)體3的角度b，第二參考目標(biāo)定位單元2處理器和第一參考目標(biāo)定位單元I的處理器之間通過無線通信機(jī)通信互換互補(bǔ)信息，最后由處理器4依據(jù)三角形公式計(jì)算目標(biāo)體的空間定位信息。如圖3所示，給出光學(xué)目標(biāo)定位器9的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，包括座體13，座體13有一個(gè)大半圓腔14，球體15由大半圓腔14定位并在其內(nèi)三維轉(zhuǎn)動(dòng)，球體15通過連接桿連接轉(zhuǎn)動(dòng)體19，轉(zhuǎn)動(dòng)體19內(nèi)有電子羅盤7和陀螺儀8，轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子羅盤7和陀螺儀8實(shí)時(shí)給出方位信息。轉(zhuǎn)動(dòng)體19內(nèi)有平行望遠(yuǎn)鏡16，通過平行望遠(yuǎn)鏡16尋找目標(biāo)體3，目標(biāo)體3或是水面17目標(biāo)或是空中目標(biāo)，平行望遠(yuǎn)鏡16確定一個(gè)目標(biāo)體3內(nèi)的參考點(diǎn)18。為了使平行望遠(yuǎn)鏡16得到像容易讓人眼方便觀看，平行望遠(yuǎn)鏡16通過一個(gè)數(shù)碼成像系統(tǒng)將目鏡中的圖像顯示在顯示器11，這樣可以大面積由人眼配合尋找目標(biāo)體3。電子羅盤是三維電子羅盤，它應(yīng)用三軸磁阻傳感器測量平面地磁場，雙軸傾角補(bǔ)償，和GPS配合可以做盲區(qū)導(dǎo)航，和陀螺配合做三維定位。陀螺儀可以跟蹤位置變化，在某個(gè)時(shí)刻得到了當(dāng)前所在位置，然后只要陀螺儀一直在運(yùn)行，根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算，就可以知道行動(dòng)軌跡。所以陀螺儀最常見的應(yīng)用就是導(dǎo)航儀，在GPS沒有信號(hào)時(shí)，通過陀螺儀的作用仍然能夠繼續(xù)精確導(dǎo)航。本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
權(quán)利要求
1.確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器，其特征是光學(xué)目標(biāo)定位器包括座體，座體有一個(gè)大半圓腔，球體由大半圓腔定位并在其內(nèi)三維轉(zhuǎn)動(dòng)，球體通過連接桿連接轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)有電子羅盤和陀螺儀，轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子羅盤和陀螺儀實(shí)時(shí)給出方位信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器，其特征是所述的轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)有平行望遠(yuǎn)鏡，通過平行望遠(yuǎn)鏡尋找目標(biāo)體，目標(biāo)體或是水面目標(biāo)或是空中目標(biāo)，平行望遠(yuǎn)鏡確定一個(gè)目標(biāo)體內(nèi)的參考點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器，其特征是所述的平行望遠(yuǎn)鏡通過一個(gè)數(shù)碼成像系統(tǒng)將目鏡中的圖像顯示在顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種目標(biāo)的快速三維定位方法，特別是確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器，光學(xué)目標(biāo)定位器包括座體，座體有一個(gè)大半圓腔，球體由大半圓腔定位并在其內(nèi)三維轉(zhuǎn)動(dòng)，球體通過連接桿連接轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)有電子羅盤和陀螺儀，轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子羅盤和陀螺儀實(shí)時(shí)給出方位信息。它提供了一種目標(biāo)距離無法測量的確定第三目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)定位器。
文檔編號(hào)G01C21/00GK103033181SQ20121054174
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者王鵬博, 翼邦杰, 陳謙, 王魏, 吳英俊, 閆丁川, 楊麗萍 申請人:西安東風(fēng)儀表廠