一种统一定位基站坐标系的方法和定位校准装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种统一定位基站坐标系的方法和定位校准装置，定位校准装置获取至少三个激光接收模块同一时刻在第一定位基站的坐标系下的第一坐标和在第二定位基站坐标系下的第二坐标，然后以第一定位基站为基准，定位校准装置根据至少三个激光接收模块在第一定位基站坐标系下的第一坐标和第二定位基站坐标系下的第二坐标确定第二定位基站在第一定位基站坐标系中的方位姿态。根据第二定位基站在第一定位基站坐标系中的方位姿态可将目标对象在两个坐标系中的坐标统一，从而一方面避免了同一个目标先后被两个不同的定位基站监测到时，目标的定位出现跳动而影响用户体验，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种统一定位基站坐标系的方法和定位校准装置
本专利技术实施例涉及激光和电子
，尤其涉及一种统一定位基站坐标系的方法和定位校准装置。
技术介绍
虚拟现实(VirtualReality，简称VR)技术是一种利用计算机生成模拟环境，并借助专业设备，让用户进入虚拟空间，实时感知和操作，从而获得身临其境的真实感受的技术。目前VR产业处于启动期，随着近两年大量VR设备实现量产，并推向消费级市场，行业即将进入高速发展期。VR技术最重要的特征是其沉浸感，而一套精度高、实时性好的定位系统是实现这一特征的重要一环。激光定位方案的精度可以达到mm级别，是目前实现VR定位的主要技术手段之一。激光定位的基本原理是利用定位基站，对定位空间发射横竖两个方向扫射的激光，在被定位物体上放置多个激光感应接收器，分别测量出激光到达接收器的时间，然后通过各个激光感应接收器的位置差，解算出目标的三维空间位置。这里，解算得到的目标的三维空间坐标是相对于定位基站而言的，也就是说该三维坐标是在以基站为坐标原点的坐标系中的。而在实际应用中，为了解决激光扫描的遮挡问题，会有多个激光扫描基站同时工作。由于每个基站的坐标系是不同的，因此对于同一个目标，其在不同基站下的空间定位坐标值是不同的。这时，如果同一个目标先后被两个不同的基站监测到，那么目标的定位会出现跳动，导致定位效果变差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种统一定位基站坐标系的方法和定位校准装置，用以现有技术中存在的多个定位基站坐标系不统一而导致的定位效果差的问题。本专利技术实施例提供了一种统一定位基站坐标系的方法，包括：定位校准装置获取至少三个激光接收模块同一时刻在第一定位基站的坐标系下的第一坐标和在第二定位基站坐标系下的第二坐标，所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收同一个定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；以所述第一定位基站为基准，所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的第一坐标和所述第二定位基站坐标系下的第二坐标确定所述第二定位基站在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态。可选地，还包括：所述至少三个激光接收模块位于一个或多个目标对象上。可选地，所述通过接收定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标，包括：针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。可选地，以所述第一定位基站为基准，所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系和所述第二定位基站坐标系中的坐标确定所述第二定位基站的在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态之后，还包括：所述定位校准装置获取任意一个激光接收模块在第二定位基站坐标系中的坐标；所述定位校准装置根据所述方位姿态和所述激光接收模块在第二定位基站坐标系中的坐标确定所述激光接收模块在所述第一定位基站坐标系的坐标；所述定位校准装置根据所述第一定位基站在惯性坐标系中的方位姿态和所述激光接收模块在所述第一定位基站坐标系的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系中的坐标。可选地，所述第一定位基站在惯性坐标系中的方位姿态通过以下方式获得，包括：所述定位校准装置获取目标对象上至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的坐标；所述定位校准装置根据所述目标对象上至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象在所述第一定位基站坐标系下的第一方位姿态；所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述第一定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。相应地，本专利技术实施例还提供了一种定位校准装置，包括：获取模块，用于获取至少三个激光接收模块同一时刻在第一定位基站的坐标系下的第一坐标和在第二定位基站坐标系下的第二坐标，所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收同一个定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；处理模块，用于以所述第一定位基站为基准，根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的第一坐标和所述第二定位基站坐标系下的第二坐标确定所述第二定位基站在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态。可选地，所述获取模块还用于：所述至少三个激光接收模块位于一个或多个目标对象上。可选地，所述获取模块具体用于：针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。可选地，所述处理模块还用于：根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系和所述第二定位基站坐标系中的坐标确定所述第二定位基站的在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态之后，获取任意一个激光接收模块在第二定位基站坐标系中的坐标；根据所述方位姿态和所述激光接收模块在第二定位基站坐标系中的坐标确定所述激光接收模块在所述第一定位基站坐标系的坐标；根据所述第一定位基站在惯性坐标系中的方位姿态和所述激光接收模块在所述第一定位基站坐标系的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系中的坐标。可选地，所述处理模块还用于：确定第一定位基站在惯性坐标系中的方位姿态，具体为：获取目标对象上至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的坐标；根据所述目标对象上至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象在所述第一定位基站坐标系下的第一方位姿态；获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述第一定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。本专利技术实施例表明：定位校准装置获取至少三个激光接收模块同一时刻在第一定位基站的坐标系下的第一坐标和在第二定位基站坐标系下的第二坐标，所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收同一个定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种统一定位基站坐标系的方法，其特征在于，包括：定位校准装置获取至少三个激光接收模块同一时刻在第一定位基站的坐标系下的第一坐标和在第二定位基站坐标系下的第二坐标，所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收同一个定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；以所述第一定位基站为基准，所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的第一坐标和所述第二定位基站坐标系下的第二坐标确定所述第二定位基站在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态。

【技术特征摘要】
1.一种统一定位基站坐标系的方法，其特征在于，包括：定位校准装置获取至少三个激光接收模块同一时刻在第一定位基站的坐标系下的第一坐标和在第二定位基站坐标系下的第二坐标，所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收同一个定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；以所述第一定位基站为基准，所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的第一坐标和所述第二定位基站坐标系下的第二坐标确定所述第二定位基站在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述至少三个激光接收模块位于一个或多个目标对象上。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过接收定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标，包括：针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，以所述第一定位基站为基准，所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系和所述第二定位基站坐标系中的坐标确定所述第二定位基站的在所述第一定位基站坐标系中的方位姿态之后，还包括：所述定位校准装置获取任意一个激光接收模块在第二定位基站坐标系中的坐标；所述定位校准装置根据所述方位姿态和所述激光接收模块在第二定位基站坐标系中的坐标确定所述激光接收模块在所述第一定位基站坐标系的坐标；所述定位校准装置根据所述第一定位基站在惯性坐标系中的方位姿态和所述激光接收模块在所述第一定位基站坐标系的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系中的坐标。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一定位基站在惯性坐标系中的方位姿态通过以下方式获得，包括：所述定位校准装置获取目标对象上至少三个激光接收模块在所述第一定位基站坐标系下的坐标；所述定位校准装置根据所述目标对象上至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象在所述第一定位基站坐标系下的第一方位姿态；所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；所述定位校准装置根据所述第一方位姿态...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，何风行，陈朝阳，吕铁汉，孙庆安，许孜奕，
申请(专利权)人：上海乐相科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31