一种无线光束反射对准方法及装置与流程

文档序号:11947660阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种无线光束反射对准发射方法,包括如下步骤:

第一通信端向第一反射体发送第一激光束和/或第一光路探测光束,所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;

第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束和/或第一光路探测光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

在第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道后,第一通信端使用来自第二通信端的光路对准状态反馈信息进行光路跟踪;

所述第一反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面。

2.如权利要求1所述的方法,其中,

所述第一通信端以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,具体包括如下步骤:

平移第一激光束的光轴改变激光束在第一反射体反射面的入射点;优选地,使第一激光束的光轴处于第一指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;更优选地,调整第一激光束的光轴指向使之处于第二指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;或者,

调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;优选地,使第一激光束的出光口位于第一出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;更优选地,使第一激光束的出光口位于第二出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;再优选地,以第一行程值作为第一激光束的出光口的最小行程长度或最小行/列长度,以第二行程值作为出光口平移的最大行程间隔或最大行/列间隔,以第一驻留间隔值作为出光口平移的最大驻留间隔,对出光口进行逐行/列平移得到一组出光口驻留点,所述出光口驻留点包括所述第一出光位置和第二出光位置,在出光口驻留点上,调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;

所述第一通信端以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,具体包括如下步骤:

获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息;使用所述落点相对位置信息,调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一激光束的出射光移向第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;或者

获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息,使用该照射区域位置信息调整第一光路探测光束的光轴在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一光路探测光束的照射区域覆盖第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;在第一光路探测光束具有的空间角度内调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一激光束以扫描的方式照向第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;

所述使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的方法,具体包括如下步骤:

对应于以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,第一通信端在调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的过程中从第二通信端接收第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的指示信号,在接收到所述指示信号之后,保持激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置或基于激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置进行激光束对准优化;所述激光束对准优化包括如下步骤:获取与激光束当前对第一反射体的入射角度和入射点位置相对应的入射角度和/或入射点位置控制参数,以所述入射角度和/或入射点位置控制参数为基准,增加或减少入射角度和/或入射点位置控制参数值,对应于新的入射角度和/或入射点位置控制参数值,从第二通信端获取激光束进入第二通信端的光接收通道的状态指示信息;从一组状态指示信息中选取一个较优或最优的状态,确定与该较优或最优的状态对应的入射角度和/或入射点位置控制参数值,使用该参数值实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

对应于以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

使用第一激光束的出射光相对于第二反射体的落点相对位置信息,或者,使用第一激光束的出射光相对于第二通信端的落点相对位置信息,调整第一激光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置的控制参数值,使第一激光束的出射光的落点位置进入第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;所述第一邻域包括与第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离小于邻域距离门限的点构成的区域;

在将第一激光束的出射光的落点位置调整到第二反射体和/或第二通信端的第一邻域之后,以直接引导对准或邻域内扫描对准的方式实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

所述直接引导对准方式包括如下操作步骤:

增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值,实现对第一激光束相对于第一反射体的入射角度和/或入射点位置的调整,并使得第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离发生变化;

若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变大,则减小/增大第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值; 若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变小,则继续增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值;

在从第二通信端接收到第一激光束的出射光的落点位置进入第二通信端的指示信号后,保持第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值或基于激光束当前的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值进行激光束对准优化;

所述邻域内扫描对准方式方式包括如下操作步骤:

确定二维扫描区域的尺度,该二维扫描区域包含第二反射体反射面中心点位置或第二通信端接收天线口面中心点位置并且与所述第一邻域至少部分重叠;

使用二维扫描区域的尺度确定第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数的邻域二维扫描取值范围;

在邻域二维扫描取值范围内调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,以实现第一激光束在所述邻域内二维扫描区域上的扫描;

优选地,所述获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一激光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体获取所述第一激光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;

优选地,所述获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一光路探测光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体侧获取所述第一光路探测光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;或者,第二通信端使用光电探测器对照射到第二通信端的第一光路探测光束进行接收;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一光路探测光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;或者,第二通信端在其侧的光电探测器接收到第一光路探测光束之后,向第一通信端发送第一光路探测光束的照射区域位置指示信息;

优选地,所述第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

获取第一反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向; 和/或

获取第二反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第二反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向。

3.如权利要求1所述的方法,其中,

所述第一通信端使用来自第二通信端的光路对准状态反馈信息进行光路跟踪的方法,包括如下步骤:

使用无线电接口从第二通信端获取光路对准状态反馈信息,所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

使用所述光路对准状态反馈信息调整第一激光束至第二通信端的光路对准状态,具体包括如下步骤A至C中的至少一种步骤:

步骤A,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角值与预定的夹角调整门限进行比较,若所述夹角值小于预定的夹角调整门限,则不对所述夹角进行调整;若所述夹角值大于夹角调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角保持门限,所述夹角保持门限小于夹角调整门限;或

直接使用第二通信端发来的夹角调整方向和调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述夹角值已小于夹角保持门限的指示信息;

步骤B,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离值与预定的光斑距离调整门限进行比较,若所述距离值小于预定的光斑距离调整门限,则不对所述距离进行调整;若所述距离值大于所述光斑距离调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于所述光斑距离调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于光斑距离保持门限,所述光斑距离保持门限小于所述光斑距离调整门限;或

直接使用第二通信端发来的光斑位置调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述距离值已小于距离保持门限的指示信息;

步骤C,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量与预定的成像面偏移调整门限进行比较,若所述偏移量小于预定的成像面偏移调整门限,则不对所述偏移量进行调整;若所述偏移量大于所述成像面偏移调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于所述成像面偏移调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于成像面偏移保持门限,所述成像面偏移保持门限小于所述像面偏移调整门限;或

直接使用第二通信端发来的成像面上的偏移量调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述偏移量已小于成像面偏移保持门限的指示信息。

4.一种无线光束反射对准接收方法,包括如下步骤:

第二通信端接收经第一反射体或第一反射体与第二反射体反射的第一激光束或第一光路探测光束;或者,第二通信端对所述第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置进行监测;所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;

在第二通信端接收到经第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的信号后,向第一通信端发送光路对准状态反馈信息,该光路对准状态反馈信息用于光路跟踪;或者,在第二通信端监测到第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置后,向第一通信端发送光斑/光束照射区域位置信息,该光斑/光束照射区域位置信息用于光路对准引导;

其中,

所述第一反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面;

所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光斑/光束照射区域位置信息包括如下至少一种信息:

第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧的光斑/光束照射区域相对于第二反射体反射面中心点或第二反射体上的光学标识的距离和/或相对位置参数;

第一激光束或第一光路探测光束在第二通信端侧的光斑/光束照射区域相对于第二通信端的光学接收通道天线口面或第二通信端上的光学标识的距离和/或相对位置参数。

5.如权利要求4所述的方法,还包括在第二通信端设置光学标识、光电探测器和光电成像传感器中的至少一种的方法,其中,

所述设置光学标识的方法,包括如下步骤:

在第二通信端设置形状和尺度为已知的光学标识,该光学标识为无源或有源,用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;

所述设置光电探测器的方法,包括如下步骤:

在第二通信端的光学接收通道的天线口面的相邻区域内,设置至少一个光电探测器,该光电探测器用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;

所述设置光电成像传感器的方法,包括如下步骤:

在第二通信端的光学接收通道内或光学接收通道外,设置至少一个光电成像传感器,该光电成像传感器用于对第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或第二通信端侧的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导。

6.一种无线光束反射对准发射装置,包括:

第一光束发射模块,入射角度和/或入射点调整模块,光路对准状态反馈信息接收模块;可选地,包括光斑/光束照射区域位置信息接收模块,其中,

所述第一光束发射模块,用于向第一反射体发送第一激光束和/或第一光路探测光束,所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束,包括第一激光束发射部件和/或第一光路探测光束发射部件;

所述入射角度和/或入射点调整模块,用于以开环或闭环方式调整第一激光束和/或第一光路探测光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道,包括第一激光束和/或第一光路探测光束光轴指向调整模块,和/或第一激光束和/或第一光路探测光束出光口位置调整模块;

光路对准状态反馈信息接收模块,用于获取第一激光束与第二通信端光接收通道间的光路对准状态信息,该光路对准状态信息用于第一通信端与第二通信端间的光路跟踪,包括第一无线电接收通道模块及第一无线电天线模块;

所述光斑/光束照射区域位置信息接收模块,用于闭环对准模式下对第一激光束进行对准引导,包括第二无线电接收通道模块及第二无线电天线模块。

7.如权利要求6所述的装置,其中,

所述入射角度和/或入射点调整模块,用于执行如下至少一种操作:

以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的操作,具体包括如下步骤:

平移第一激光束的光轴改变激光束在第一反射体反射面的入射点;优选地,使第一激光束的光轴处于第一指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;更优选地,调整第一激光束的光轴指向使之处于第二指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;或者,

调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;优选地,使第一激光束的出光口位于第一出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;更优选地,使第一激光束的出光口位于第二出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;再优选地,以第一行程值作为第一激光束的出光口的最小行程长度或最小行/列长度,以第二行程值作为出光口平移的最大行程间隔或最大行/列间隔,以第一驻留间隔值作为出光口平移的最大驻留间隔,对出光口进行逐行/列平移得到一组出光口驻留点,所述出光口驻留点包括所述第一出光位置和第二出光位置,在出光口驻留点上,调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;

以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的操作,具体包括如下步骤:

使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息;使用所述落点相对位置信息,调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一激光束的出射光移向第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;或者

使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息,使用该照射区域位置信息调整第一光路探测光束的光轴在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一光路探测光束的照射区域覆盖第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;在第一光路探测光束具有的空间角度内调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一激光束以扫描的方式照向第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;

使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的操作,具体包括如下步骤:

对应于以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,第一通信端在调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的过程中从第二通信端接收第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的指示信号,在接收到所述指示信号之后,保持激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置或基于激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置进行激光束对准优化;所述激光束对准优化包括如下步骤:获取与激光束当前对第一反射体的入射角度和入射点位置相对应的入射角度和/或入射点位置控制参数,以所述入射角度和/或入射点位置控制参数为基准,增加或减少入射角度和/或入射点位置控制参数值,对应于新的入射角度和/或入射点位置控制参数值,从第二通信端获取激光束进入第二通信端的光接收通道的状态指示信息;从一组状态指示信息中选取一个较优或最优的状态,确定与该较优或最优的状态对应的入射角度和/或入射点位置控制参数值,使用该参数值实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

对应于以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块获取第一激光束的出射光相对于第二反射体的落点相对位置信息,或者,使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块获取第一激光束的出射光相对于第二通信端的落点相对位置信息,调整第一激光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置的控制参数值,使第一激光束的出射光的落点位置进入第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;所述第一邻域包括与第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离小于邻域距离门限的点构成的区域;

在将第一激光束的出射光的落点位置调整到第二反射体和/或第二通信端的第一邻域之后,以直接引导对准或邻域内扫描对准的方式实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

所述直接引导对准方式包括如下操作步骤:

增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值,实现对第一激光束相对于第一反射体的入射角度和/或入射点位置的调整,并使得第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离发生变化;

若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变大,则减小/增大第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值; 若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变小,则继续增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值;

在从第二通信端接收到第一激光束的出射光的落点位置进入第二通信端的指示信号后,保持第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值或基于激光束当前的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值进行激光束对准优化;

所述邻域内扫描对准方式方式包括如下操作步骤:

确定二维扫描区域的尺度,该二维扫描区域包含第二反射体反射面中心点位置或第二通信端接收天线口面中心点位置并且与所述第一邻域至少部分重叠;

使用二维扫描区域的尺度确定第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数的邻域二维扫描取值范围;

在邻域二维扫描取值范围内调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,以实现第一激光束在所述邻域内二维扫描区域上的扫描;

优选地,所述获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一激光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体获取所述第一激光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;

优选地,所述获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一光路探测光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体侧获取所述第一光路探测光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;或者,第二通信端使用光电探测器对照射到第二通信端的第一光路探测光束进行接收;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一光路探测光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;或者,第二通信端在其侧的光电探测器接收到第一光路探测光束之后,向第一通信端发送第一光路探测光束的照射区域位置指示信息;

优选地,所述第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

获取第一反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向; 和/或

获取第二反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第二反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向;

所述光路对准状态反馈信息接收模块,用于获取来自第二通信端的光路对准状态反馈信息,所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

使用所述光路对准状态反馈信息调整第一激光束至第二通信端的光路对准状态,具体包括如下步骤A至C中的至少一种步骤:

步骤A,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角值与预定的夹角调整门限进行比较,若所述夹角值小于预定的夹角调整门限,则不对所述夹角进行调整;若所述夹角值大于夹角调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角保持门限,所述夹角保持门限小于夹角调整门限;或

直接使用第二通信端发来的夹角调整方向和调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述夹角值已小于夹角保持门限的指示信息;

步骤B,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离值与预定的光斑距离调整门限进行比较,若所述距离值小于预定的光斑距离调整门限,则不对所述距离进行调整;若所述距离值大于所述光斑距离调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于所述光斑距离调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于光斑距离保持门限,所述光斑距离保持门限小于所述光斑距离调整门限;或

直接使用第二通信端发来的光斑位置调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述距离值已小于距离保持门限的指示信息;

步骤C,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量与预定的成像面偏移调整门限进行比较,若所述偏移量小于预定的成像面偏移调整门限,则不对所述偏移量进行调整;若所述偏移量大于所述成像面偏移调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于所述成像面偏移调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于成像面偏移保持门限,所述成像面偏移保持门限小于所述像面偏移调整门限;或

直接使用第二通信端发来的成像面上的偏移量调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述偏移量已小于成像面偏移保持门限的指示信息。

8.一种无线光束反射对准接收装置,包括:

光束接收模块,光路对准状态信息采集模块,光路对准状态信息发送模块;可选地,包括:光斑/光束照射区域位置探测模块,光斑/光束照射区域位置信息发送模块;其中,

所述光束接收模块,用于接收经第一反射体或第一反射体与第二反射体反射的第一激光束或第一光路探测光束,包括光接收通道内光电探测器件;

所述光路对准状态信息采集模块,用于获取第一激光束与第二通信端光接收通道间的对准状态信息,具体地,用于获取第一激光束与光束接收模块的接收通道间的光路对准状态信息,包括第一激光束入射角判断模块、第一激光束光斑位置识别模块和第一激光束在成像面的落点位置判断模块中的至少一种;

所述光路对准状态信息发送模块,用于向第一通信端发送光路对准状态反馈信息,包括第一无线电发送通道部件和天线部件;

所述光斑/光束照射区域位置探测模块,用于对所述第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置进行监测,包括光电探测器和/或光电成像传感器;所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;其中,所述光电探测器布设在在第二通信端的光学接收通道的天线口面的相邻区域内,设置至少一个光电探测器,该光电探测器用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;所述光电成像传感器布设在第二通信端的光学接收通道内或光学接收通道外,该光电成像传感器用于对第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或第二通信端侧的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;

所述光斑/光束照射区域位置信息发送模块,用于向第一通信端发送光斑/光束照射区域位置信息,包括第二无线电发送通道部件和天线部件;

其中,

所述第二反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面;

所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光斑/光束照射区域位置信息包括如下至少一种信息:

第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧的光斑/光束照射区域相对于第二反射体反射面中心点或第二反射体上的光学标识的距离和/或相对位置参数;

第一激光束或第一光路探测光束在第二通信端侧的光斑/光束照射区域相对于第二通信端的光学接收通道天线口面或第二通信端上的光学标识的距离和/或相对位置参数。

9.根据利要求8所述的装置,还包括在第二通信端设置的光学标识模块,该模块包括形状和尺度为已知的光学标识,该光学标识为无源或有源单元,用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导。

10.一种无线光束反射对准系统,基于权利要求6所述的无线光束反射对准发射装置和8所述的无线光束反射对准接收装置,还包括一个或多个反射体模块;

所述反射体模块包括反射面部件;

所述无线光束反射对准发射装置通过反射体模块将激光束发送至无线光束反射对准接收装置;

优选地,所述反射面部件包含至少一个尺度为已知的光学标识,所述光学标识被用于确定反射面部件反射面的位置和/或角度。

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