基于偏振成像的方位角度解算算法的设计与验证

发布时间：2019-03-05 07:43

【摘要】：成像式偏振导航传感器较点源式偏振导航传感器,具有精度高、抗干扰能力强的优势,但目前尚无一种有效的成像式偏振导航算法。该文分析了天空偏振分布模式中太阳子午线在传感器平面上投影的特征,推导出在传感器平面内有且只有一条直线,其上的偏振角度为90°且这条直线就是太阳子午线;根据太阳子午线的这一特性,提出一种基于偏振成像的太阳方位角解算算法。使用偏振成像验证平台对算法进行了验证。在实际天空偏振环境的测量中,太阳方位角的测量重复精度优于0.074°(3σ)。
[Abstract]:Compared with the point source polarization navigation sensor, the imaging polarization navigation sensor has the advantages of high precision and strong anti-interference ability, but there is no effective imaging polarization navigation algorithm at present. In this paper, the characteristics of the projection of the solar meridian on the sensor plane in the polarization distribution mode of the sky are analyzed. It is deduced that there is and only one straight line in the sensor plane, and the polarization angle on it is 90 掳, and this line is the solar meridian. According to the characteristics of the solar meridian, an algorithm for calculating the azimuth of the sun based on polarization imaging is proposed. The algorithm is verified by polarization imaging verification platform. In the measurement of the polarization environment of the real sky, the repeatability of the measurement of the azimuth of the sun is better than 0.074 掳(3 蟽).
【作者单位】： 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室;军械工程学院;
【基金】：国家“八六三”高技术项目(2013AA122601)
【分类号】：TN966;TP212

【参考文献】

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1 褚金奎;陈文静;王洪青;戎成功;;基于偏振光传感器的移动机器人导航实验[J];光学精密工程;2011年10期

2 赵开春;卢皓;尤政;;天空光偏振模式自动探测装置[J];光学精密工程;2013年02期

3 卢鸿谦;尹航;黄显林;;偏振光/地磁/GPS/SINS组合导航方法[J];宇航学报;2007年04期

4 赵开春;褚金奎;张强;王体昌;;新型仿生偏振测角传感器及角度误差补偿算法[J];宇航学报;2009年02期

5 褚金奎;王洪青;戎成功;陈文静;;基于偏振光传感器的导航系统实验测试[J];宇航学报;2011年03期

6 李明明;卢鸿谦;王振凯;黄显林;;基于偏振光及重力的辅助定姿方法研究[J];宇航学报;2012年08期

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1 赵开春;仿生偏振导航传感器原理样机与性能测试研究[D];大连理工大学;2009年

【共引文献】

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1 黄显林;刘佳琦;卢鸿谦;;偏振光辅助定姿在基于光流自主导航中的应用[J];传感器与微系统;2011年01期

2 褚金奎;林林;陈文静;王寅龙;;基于MSP430的仿生偏振光导航传感器的设计与实现[J];传感器与微系统;2012年08期

3 晏磊;相云;李宇波;吴太夏;关桂霞;陈伟;;偏振遥感研究进展[J];大气与环境光学学报;2010年03期

4 褚金奎;陈文静;王洪青;戎成功;;基于偏振光传感器的移动机器人导航实验[J];光学精密工程;2011年10期

5 褚金奎;王志文;张英杰;王寅龙;;多方向金属光栅偏振器及在偏振导航中的应用[J];光学精密工程;2012年10期

6 赵开春;卢皓;尤政;;天空光偏振模式自动探测装置[J];光学精密工程;2013年02期

7 王波;高隽;范之国;王昕;;基于沙蚁POL-神经元模型的航向角处理方法[J];光电工程;2013年10期

8 马强;赵开春;尤政;;偏振光栅导航传感器电子系统设计[J];传感器与微系统;2014年01期

9 丁宇凯;唐军;王飞;王晨光;翟超;曹卫达;周智君;赵鹏飞;刘俊;;仿生复眼光学偏振传感器及其大气偏振E矢量检测应用[J];传感技术学报;2013年12期

10 申文强;周冠华;徐武健;;基于FPGA大气偏振光仿生传感器设计[J];电子测量技术;2014年02期

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1 张红良;陆用高精度激光陀螺捷联惯导系统误差参数估计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年

2 赵开春;仿生偏振导航传感器原理样机与性能测试研究[D];大连理工大学;2009年

3 吴俊君;移动机器人视觉同时定位与地图构建关键算法研究[D];华南理工大学;2013年

4 王道斌;基于天空偏振光的SLAM方法的研究[D];中国科学技术大学;2014年

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1 陈文静;仿生偏振光导航传感器设计[D];大连理工大学;2010年

2 胡晓;水下导航系统的地磁匹配算法研究[D];山东农业大学;2011年

3 王苗欣;一种仿生大气偏振信息传感阵列研究[D];合肥工业大学;2011年

4 刘佳琦;偏振光辅助定姿在组合导航中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 高付民;偏振导航光电测试系统设计与实验分析[D];北京邮电大学;2012年

6 贺彤椺;弹载滚转稳定平台关键技术研究[D];南京理工大学;2008年

7 张强;仿生偏振导航传感器样机设计与实现[D];大连理工大学;2009年

8 杨扬;偏振光定姿及其在导航中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年

9 郭才发;巡航导弹惯性/地磁组合导航技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

10 姚维照;无线传感器网络节点定位算法研究及改进[D];太原理工大学;2012年

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2 褚金奎;赵开春;王体昌;张强;;仿生偏振导航传感器实验模型的构建与标定[J];微纳电子技术;2007年Z1期

3 晏磊;关桂霞;陈家斌;吴太夏;邵轩;;基于天空偏振光分布模式的仿生导航定向机理初探[J];北京大学学报(自然科学版);2009年04期

4 杨新勇,黄圣国;智能磁航向传感器的研制及误差补偿算法分析[J];北京航空航天大学学报;2004年03期

5 冯利民;钱照明;;电源去耦方式对数字电路板级EMC性能的影响[J];电工技术学报;2007年04期

6 杨之文;偏振光谱的测量及研究进展[J];光谱实验室;2003年06期

7 崔岩;曹楠楠;褚金奎;赵开春;王体昌;;天空偏振光测量系统的设计(英文)[J];光学精密工程;2009年06期

8 褚金奎;陈文静;王洪青;戎成功;;基于偏振光传感器的移动机器人导航实验[J];光学精密工程;2011年10期

9 褚金奎;王威;崔岩;支炜;高启升;;气溶胶对天空偏振辐射影响的测量[J];光学精密工程;2012年03期

10 陈塞崎,袁冬莉,闫建国,贾伟,周健;光纤陀螺综述[J];光纤与电缆及其应用技术;2005年06期

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2 姚弘轶;面向仿生微纳导航系统的天空偏振光研究[D];大连理工大学;2006年

3 曹楠楠;应用于仿生导航的天空散射光的偏振特性研究[D];大连理工大学;2008年

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2 ;[J];;年期

3 ;[J];;年期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

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本文编号：2434679