一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统技术方案

本发明专利技术公开一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统，其主要用于不同环境下不同波段的偏振光谱检测，提高现有偏振导航系统的环境适应性，该系统主要由遮光罩，外界环境感知模块，卫星导航模块，自适应可调多光谱滤光模块，偏振检测传感器模块，惯性导航模块、无线数传模块和控制模块组成；偏振检测模块为基于分光棱镜的六通道式偏振检测传感器，检测芯片采用增强型光电转换芯片，保证在不同波段的滤光片下都可以进行高精度的偏振信息解算。自适应可调多光谱滤光模块包括紫外、蓝光和绿光三种波段的滤光片，可以通过分析外界环境感知模块和卫星导航模块反馈的信息进行自主切换。

A multi spectral polarization navigation system with environmental adaptability

The invention discloses a multi spectral polarization environmental adaptability of the navigation system, it is mainly used for measuring the polarization spectrum of different wavelengths under different environmental conditions, improve the existing polarization navigation system of environmental adaptability, the system is mainly composed of a hood, the perception module environment, satellite navigation module, adaptive adjustable multi spectral filter module, polarization detection sensor module, inertial navigation module, wireless transmission module and a control module; polarization detection module for six channel polarization beam splitter based on sensor detection, detection chip with enhanced optical electrical conversion chip, ensure the polarization information in different band filter can be under high precision solution. The adaptive tunable multi spectral filter module includes three bands of ultraviolet, blue and green filters, which can be automatically switched by analyzing the feedback information of the external environment perception module and the satellite navigation module.

【技术实现步骤摘要】
一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统
本专利技术涉及一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统，属于仿生偏振导航领域。
技术介绍
自然光进入地球的大气层以后，遇到大气中的粒子和尘埃会发生散射，从而形成不同状态的偏振光。根据瑞利散射定律，理想情况下，大气偏振模式以太阳子午线和反太阳子午线呈对称分布，虽然太阳高度角和方位角随时间的变化会导致对称线的移动，但是大气偏振模式始终保持对称性。1985年，Wehner和Rossel首次在对沙蚁的行为研究中发现它们可以利用天空的这种偏振模式进行导航，随后人们对生物的偏振视觉产生了浓厚的兴趣，并发现蝗虫、蜜蜂等昆虫都具有利用大气偏振模式进行导航与定位的能力，而且在不同环境中生活的昆虫感受偏振光的波段是不同的，比如田野蟋蟀感受蓝光波段，鳃金龟感受绿光波段，沙蚁等感受紫外波段。通过多年的解剖实验、电生理实验和神经生理学实验等，人们开始从昆虫的复眼结构解析昆虫的偏振视觉，并通过对昆虫复眼功能结构的进一步分析，研制出了多种仿生偏振导航传感器。目前的仿生偏振传感器主要是基于沙蚁复眼神经元模型，将偏振光的光强信息转化为电信号从而进行解算。专利号为200810229本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统，其特征在于：所述多光谱偏振导航系统包括遮光罩、外界环境感知模块、卫星导航模块、自适应可调多光谱滤光模块、偏振检测传感器模块、无线数传模块、惯性导航模块和控制模块；其中遮光罩和偏振检测传感器模块由螺丝通过螺口固定，遮光罩屏蔽外界环境中的反射光影响；在遮光罩上的凹槽内，通过螺孔固定外界环境感知模块和卫星导航模块，检测环境光强和传感器的地理位置信息，发送给控制模块；自适应可调多光谱滤光模块放在偏振检测传感器模块中的凹槽内，集成度高，不会增加传感器体积；自适应可调多光谱滤光模块还包含三种波段的滤光片，接收控制模块的控制信号，实现自适应多光谱切换功能；偏振检测传感...

【技术特征摘要】
1.一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统，其特征在于：所述多光谱偏振导航系统包括遮光罩、外界环境感知模块、卫星导航模块、自适应可调多光谱滤光模块、偏振检测传感器模块、无线数传模块、惯性导航模块和控制模块；其中遮光罩和偏振检测传感器模块由螺丝通过螺口固定，遮光罩屏蔽外界环境中的反射光影响；在遮光罩上的凹槽内，通过螺孔固定外界环境感知模块和卫星导航模块，检测环境光强和传感器的地理位置信息，发送给控制模块；自适应可调多光谱滤光模块放在偏振检测传感器模块中的凹槽内，集成度高，不会增加传感器体积；自适应可调多光谱滤光模块还包含三种波段的滤光片，接收控制模块的控制信号，实现自适应多光谱切换功能；偏振检测传感器模块包含三组基于分光棱镜的偏振对立检测通道，用于解算偏振导航信息；控制模块、无线数传模块和惯性导航模块集成在一起，通过螺孔固定在导航系统的底座中，无线数传模块用于各个模块之间的通讯，惯性导航模块用于检测本发明的实时姿态，与解算出来的偏振导航信息即航向角和偏振度相辅相成，解算出传感器初始三维姿态角，提高导航系统精度和可用性；控制模块根据外界环境感知模块和卫星导航模块提供的反馈信息对地理位置、外界环境天气情况和光强信息的监测，驱动自适应可调多光谱滤光模块，采用不同波段的滤光片获取三种不同波段的偏振光信息用于导航解算，从仿生学角度提高传感器精度。2.根据权利要求1所述的具有环境适应性的多光谱偏振导航系统，其特征在于：所述遮光罩包括三个通光孔，通光孔中安装双凸透镜、光阑和平凸透镜结构，将外界光线改变为垂直入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雷，王岩，杨健，王善澎，胡鹏伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11