本发明专利技术提供一种激光跟踪装置及激光跟踪方法。激光跟踪装置包括：激光器；角度调整器，与激光器连接；球状介质膜反射镜，位于跟踪目标表面，用于接收并反射激光形成反射光，球状介质膜反射镜包括多层不同折射率的电介质层，以反射一预设波段波长的电磁波并通过所述预设波段波长以外的电磁波；感光板，与激光器相邻；测量控制器，与感光板及角度调整器连接，测量控制器包括跟踪模块及测距模块，跟踪模块用于调整激光器使其正对球状介质膜反射镜球心，并结合测距模块实现对跟踪目标的定位。上述技术方案在激光跟踪定位的过程中降低对所述预设波段波长以外的电磁波传播的干扰，还能够降低被所述预设波段波长以外的电磁波探测的可能性。能性。能性。
【技术实现步骤摘要】
激光跟踪装置及激光跟踪方法
[0001]本专利技术涉及空间跟踪定位领域，尤其涉及一种激光跟踪装置及激光跟踪方法。
技术介绍
[0002]目前常见的空间跟踪定位方案包括基于双目或者多目视觉传感器的跟踪定位方案、基于ToF及结构光等3D传感器的跟踪定位方案、基于微波电磁技术的各种跟踪定位方案、以及激光跟踪仪。然而，基于双目或者多目视觉传感器的跟踪定位方案测量精度低，物体的跟踪依赖于图像识别的成功率，无法在暗光条件下工作。基于ToF及结构光等3D传感器的跟踪定位方案需要向目标投射大量的非局域的光照，会对目标造成干扰；同时由于激光能量较为分散，在环境光下信噪比较低，测量距离受限。基于微波电磁技术的各种跟踪定位方案需要在测量装置与目标之间持续性地发射与接受微波电磁信号，这会对目标造成严重的电磁干扰，并进一步增加了目标以及测量装置被第三方侦测的风险；同时其定位精度一般。
[0003]激光跟踪仪使用单束激光对物体进行跟踪与定位，其定位精度远高于其他方案。由于具有极高指向性的激光束总是照射在靶球上并在被反射后近乎原路返回，射出的激光不会对目标产生干扰。现有技术中激光跟踪仪安装的靶球包括球面安装反光镜(SMR，Spherically Mounted Retroreflector)和角反射器。所述球面安装反射镜由球形金属外壳构成，所述角反射器由互相垂直的3组反射镜组成。
[0004]然而不管是角反射器还是球面安装反射镜皆会对电磁波产生广谱的反射或阻挡，进而对目标周围的电磁场产生干扰，同时也大大增加了目标被第三方用微波或者光学探测手段侦测到的风险。另外，由于角反射器只是单纯地将入射光线原路返回，使用角反射器的激光跟踪仪角对于方位角的测量精度有限，其横向定位的误差远大于纵向定位的误差。同时由于角反射器对于激光入射角度的限制，传统的激光跟踪仪只能在小于90
°
的窗口内对目标进行跟踪；即使通过使用多组角反射器拼接多个观测视角，也仍然无法在90
°
以上的角度范围内对物体保持连续不间断的测量。
[0005]因此，提供一种测量精度高、无电磁干扰、具备反探测能力且可进行360
°
无死角跟踪的激光跟踪仪，是目前需要解决的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种测量精度高、无电磁干扰且具备反探测能力的激光跟踪仪，提供一种激光跟踪装置及激光跟踪方法。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种激光跟踪装置，包括：激光器，用于发射激光；角度调整器，与所述激光器连接，用于调整所述激光器发射激光的发射角度；球状介质膜反射镜，位于跟踪目标表面，用于接收并反射所述激光形成反射光，其中，所述球状介质膜反射镜包括多层不同折射率的电介质层，以反射一预设波段波长的电磁波，并通过所述预设波段波长以外的电磁波；感光板，与所述激光器相邻，用于接收所述反射光，所述感光
板表面进一步包括一标定点；测量控制器，与所述感光板及所述角度调整器连接，所述测量控制器包括跟踪模块及测距模块，所述跟踪模块用于检测反射光落点与所述标定点的偏差，并根据所述偏差调整所述激光器使其正对所述球状介质膜反射镜球心，并结合所述测距模块用于实现对所述跟踪目标的定位。
[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种激光跟踪方法，采用本专利技术所述的激光跟踪装置，包括如下步骤：启动激光器以发射激光；采用球状介质膜反射镜接收并反射所述激光形成反射光，其中，所述球状介质膜反射镜包括多层不同折射率的电介质层，以反射一预设波段波长的电磁波，并通过所述预设波段波长以外的电磁波；采用所述感光板接收所述反射光并检测所述反射光落点与所述感光板表面的标定点的偏差，并将所述偏差传输至所述测量控制器的跟踪模块；采用所述测量控制器的跟踪模块根据所述偏差调整所述激光器正对所述球状介质膜反射镜球心；采用测量控制器的测距模块及跟踪模块实现对所述跟踪目标的定位。
[0009]上述技术方案，通过设置由多层不同折射率的电介质层组成的球状介质膜反射镜，利用光波的干涉效应产生反射，仅反射一预设波段波长的电磁波，并通过所述预设波段波长以外的电磁波，在激光跟踪定位的过程中降低对所述预设波段波长以外的电磁波传播的干扰，还能够降低被所述预设波段波长以外的电磁波探测的可能性。在所述感光板上设置所述标定点，根据所述反射光在所述感光板上的落点与所述标定点的偏差，采用所述测量控制器中的跟踪模块控制所述角度调整器调节所述发射角度，以使所述激光器始终正对所述球状介质膜球状介质膜反射镜的球心，进而提高测量精度。
[0010]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简要介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术的一些具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0012]图1所示为本专利技术所述激光跟踪装置的一实施例的结构示意图。
[0013]图2所示为本专利技术所述激光跟踪方法的一实施例的步骤流程图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术提供的激光跟踪装置及激光跟踪方法的具体实施方式做详细说明。
[0015]请参阅图1，其为本专利技术所述激光跟踪装置的一实施例的结构示意图。如图1所示，所述激光跟踪装置，包括：激光器11、角度调整器12、球状介质膜反射镜13、感光板14、测量控制器15。所述激光器11用于发射激光。所述角度调整器12与所述激光器11连接，用于调整所述激光器11发射激光的发射角度θ。所述球状介质膜反射镜13位于跟踪目标19表面，用于接收并反射所述激光形成反射光。其中，所述球状介质膜反射镜13包括多层不同折射率的
电介质层，以反射一预设波段波长的电磁波，并通过所述预设波段波长以外的电磁波。所述感光板14与所述激光器11相邻，用于接收所述反射光；所述感光板14表面进一步包括一标定点141。所示测量控制器15与所述感光板14及所述角度调整器12连接，所示测量控制器15包括跟踪模块150及测距模块151，所述跟踪模块150用于检测反射光落点与所述标定点141的偏差，并根据所述偏差调整所述激光器11使其正对所述球状介质膜反射镜13球心，并结合所述测距模块151用于实现对所述跟踪目标19的定位。
[0016]上述技术方案，通过设置由多层不同折射率的电介质层组成的球状介质膜反射镜13，利用光波的干涉效应产生反射，仅反射一预设波段波长的电磁波，并通过所述预设波段波长以外的电磁波，在激光跟踪定位的过程中降低对所述预设波段波长以外的电磁波传播的干扰，还能够降低被所述预设波段波长以外的电磁波探测的可能性。在所述感光板14上设置所述标定点141，根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光跟踪装置，其特征在于，包括：激光器，用于发射激光；角度调整器，与所述激光器连接，用于调整所述激光器发射激光的发射角度；球状介质膜反射镜，位于跟踪目标表面，用于接收并反射所述激光形成反射光，其中，所述球状介质膜反射镜包括多层不同折射率的电介质层，以反射一预设波段波长的电磁波，并通过所述预设波段波长以外的电磁波；感光板，与所述激光器相邻，用于接收所述反射光，所述感光板表面进一步包括一标定点；测量控制器，与所述感光板及所述角度调整器连接，所述测量控制器包括跟踪模块及测距模块，所述跟踪模块用于检测反射光落点与所述标定点的偏差，并根据所述偏差调整所述激光器使其正对所述球状介质膜反射镜球心，并结合所述测距模块实现对所述跟踪目标的定位。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述跟踪模块根据所述反射光在所述感光板上的落点与所述标定点的偏差，控制所述角度调整器调节所述发射角的角度，以使所述激光器始终正对所述球状介质膜反射镜的球心。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测距模块根据所述激光发射时刻与所述反射光到达所述感光板时刻的差值计算获得所述跟踪目标与所述激光器之间的距离，并结合所述跟踪模块提供的发射角度实现对所述跟踪目标的定位。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光器为脉冲激光发生器，能够持续高频发射脉冲激光。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感光板与所述激光器垂直设置，以正对所述反射光。6.一种激光跟踪方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的激光跟踪装置，包括如下步骤：启动激光器以发射激光；采用球状...
【专利技术属性】
技术研发人员：李弘实，胡涛，汪豪，朱颖佳，
申请(专利权)人：福建杰木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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