专利名称：水下激光定位方法
技术领域：
本发明涉及水下设备定位，特别涉及一种水下激光定位方法。
背景技术：
目前，水电站大坝水下孔洞修复施工作业过程中，在流速大、水体浑浊且流态紊乱的水体中给水中的目标进行定位时，其测得的实际位置受到水流的影响而无法精确定位， 给水下施工质量带来危害，本发明的目的是提供一种用于引导水下运动物体(如自动定位浮体封堵门)的准确对中和就位。

发明内容
本发明的目的在于提供一种水下激光定位方法。本发明的技术方案是一种水下定位方法，包括利用激光发射器发出激光束；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标记；利用感应元件监测该激光接收标记；对比所述激光接收标记与所述定位基准标记。其中，所述激光发射器发出多个激光束，所述多个激光束布置成十字形。其中，对比所述激光接收标记与所述定位基准标记包括确定所述激光接收标记与所述定位基准标记的重合度。其中，该方法还包括根据所确定的重合度确定校准方式。其中，所述感应元件是水下摄像头，所述定位基准标记是监视显示器上显示的、标记基准位置的十字线。其中，所述激光接收屏安装在待定位的水下物体上。其中，所述激光发射器是半导体二极管激光器。本发明的积极进步效果在于对封堵试验门的有效对中距离可达15m，完全满足一般水下运动物体的操纵和就位控制作业要求。


图1是按照本发明的方法的流程图。图2是按照本发明的激光发射器的一个示例。图3是按照本发明的标记重合示意图。图4是按照本发明的远距离对中效果示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作详细说明。本发明的水下激光定位方法，是为水电站大坝水下孔洞修复(即上游喇叭口进口至事故检修门坎段，如泄洪排沙底孔，泄洪洞检修闸，发电洞进口等)之水下自动定位浮体封堵门操纵就位而开发的水下定位方法。如图1所述，按照本发明的水下定位方法100的流程图。该方法包括利用激光发射器发出激光束(步骤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标记(步骤120)；利用感应元件监测该激光接收标记(步骤130)；对比所述激光接收标记与所述定位基准标记(步骤140)；根据所确定的重合度确定校准方式 (步骤150)。其中对比所述激光接收标记与所述定位基准标记(步骤140)包括确定所述激光接收标记与所述定位基准标记的重合度。其中，所述激光发射器发出多个激光束，所述多个激光束布置成十字形，如图2所示。所述感应元件是水下摄像头，所述定位基准标记是监视显示器上显示的、标记基准位置的十字线，如图3所示。其中，所述激光接收屏安装在待定位的水下物体上。其中，所述激光发射器是半导体二极管激光器。本发明采用的设备包括水下电视摄像头、激光发射器(半导体二极管激光器，由9 组激光器件所构成，设置在底孔支架上，图1)及测试光靶(激光接收屏)等组成。通过水下电视摄像头与水下激光发射器和测试光靶(激光接收屏)的相互配合，引导水下浮体封堵门对中和就位。在水下封堵施工作业过程中，将水下电视摄像头、测试光靶安装在水下运动物体 (如自动定位浮体封堵门)上，激光发射器安装在水下光靶支架上。水下运动物体(如自动定位浮体封堵门)在水中的运动过程中，由水下电视摄像头观察水下测试光靶支架(激光源)上的十字激光源与电视接收视频图像中的十字线的对中和重叠就位情况(图幻，操纵引导水下运动物体(如自动定位浮体封堵门)的准确对中和就位(图4)。水下工程试验水池中的试验表明，在现有的激光器件中，半导体二极管激光器不仅具有一般激光器的高单色性、高相干性、高方向性和准直性等特征，还具有尺寸小、重量轻、低压驱动、直接调制等一系列优点，而且已在水下成像和水下测距方面得到成功应用。 本方法的光靶激光源选用LASER DIODE公司的2001型二极管激光器。该激光器的主要参数为波长630 680nm，输出功率< lmW。试验表明，测试激光靶对封堵试验门的有效对中距离可达15m，完全满足一般水下运动物体的操纵和就位控制作业要求。尽管本发明依照其优选实施方式描述，但是存在落入本发明范围内的改变、置换和各种替代等同物。这里提供的示例仅是说明性的，而不是对本发明的限制。为了简明，本说明书省略了对公知技术的描述。
权利要求
1.一种水下定位方法，包括 利用激光发射器发出激光束；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标记；利用感应元件监测该激光接收标记； 对比所述激光接收标记与所述定位基准标记。
2.根据权利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光发射器发出多个激光束，所述多个激光束布置成十字形。
3.根据权利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，对比所述激光接收标记与所述定位基准标记包括确定所述激光接收标记与所述定位基准标记的重合度。
4.根据权利要求3所述的水下定位方法，其特征在于，该方法还包括根据所确定的重合度确定校准方式。
5.根据权利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述感应元件是水下摄像头，所述定位基准标记是监视显示器上显示的、标记基准位置的十字线。
6.根据权利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光接收屏安装在待定位的水下物体上。
7.根据权利要求1所述的水下定位方法，其特征在于，所述激光发射器是半导体二极管激光器。
全文摘要
本发明公开一种水下定位方法，包括利用激光发射器发出激光束；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标记；利用感应元件监测该激光接收标记；对比所述激光接收标记与所述定位基准标记。本发明对封堵试验门的有效对中距离可达15m，完全满足一般水下运动物体的操纵和就位控制作业要求。
文档编号G01C15/00GK102175229SQ20111003812
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者张国光, 董建顺, 陈清安 申请人:上海交大海科(集团)有限公司