一种装置，该装置包括：偏振光滤光器单元阵列，各个单元包括具有第一偏振方向的第一偏振滤光器和具有第二偏振方向的第二偏振滤光器，所述第二偏振方向不同于所述第一偏振方向；光学系统，其将光引导到偏振光滤光器阵列上；以及第一光传感器和第二光传感器，其分别从通过所述第一偏振滤光器和所述第二偏振滤光器接收到的光产生数据。另外，一种方法，该方法将光引导到偏振光滤光器单元阵列上，各个单元包括具有第一偏振方向的第一偏振滤光器和具有不同于所述第一偏振方向的第二偏振方向的第二偏振滤光器；由第一光传感器和第二光传感器分别从通过所述第一偏振滤光器和所述第二偏振滤光器接收到的光产生数据；以及基于所述数据得到偏振图案。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
基于太阳运动的简单且准确的地理定位长期以来已成为导航仪器的目标。类似地，快速且可靠的“真北”的固定虽然在一些情况下可从GPS获得，但对于工程、军事、土地测量、空运、运动和海事用途而言仍然是单调且费时的事务。检测太阳辐射和大气条件长期以来已成为天气预报和绿色能源工业的目标。类似地，快速且低成本地测量太阳辐射和大气粒子虽然在一些情况下可以由例如有源激光仪来提供，但对于气候学和绿色能源工程而言仍然是昂贵且费时的事务。
技术实现思路
本专利技术的实施方式可提供一种装置，该装置可包括偏振光滤光器单元阵列，各个单元可包括具有第一偏振方向的第一偏振滤光器和具有第二偏振方向的第二偏振滤光器， 所述第二偏振方向不同于所述第一偏振方向。所述第二偏振方向可以基本上与所述第一偏振方向垂直。所述滤光器单元可以按同心环布置。所述装置还可包括光学系统，其将光引导到所述偏振光滤光器阵列上；以及第一光传感器和第二光传感器，该第一光传感器从通过所述第一偏振滤光器接收到的光产生数据，该第二光传感器从通过所述第二偏振滤光器接收到的光产生数据。所述第一光传感器和所述第二光传感器可以包括在具有与各个偏振滤光器并置(juxtapose)的至少一个光传感器的光传感器阵列中。根据一些实施方式，所述装置还可包括基于所述数据得到偏振图案的处理单元。 所述处理单元可以用于通过测量通过所述第一偏振滤光器接收到的光强度与通过所述第二偏振滤光器接收到的光强度之间的差来计算偏振的强度和方向中的至少一个，并且用于基于所述计算来得到所述偏振图案。所述处理单元可用于基于所述偏振图案计算天体的位置数据，例如，天体的方位角和高度中的至少一个。所述处理单元可以用于基于天体的所述位置数据计算导航数据。所述处理单元可以还基于存储在存储器中的补充数据计算导航数据。根据本专利技术的一些实施方式的装置还可包括从由所述光学系统引导的光中分离出至少一个波长带的波长分离器。所述装置中的处理器单元可以计算由所述波长分离器分离的至少一个波长带中的偏振光的图案。所述波长分离器可包括以至少一个滤色器的群组布置的滤色器阵列，各个群组与一偏振滤光器并置。根据本专利技术的一些实施方式，所述装置可包括存储补充数据的存储器，所述补充数据是包括太阳路径表、天文图、日历图、星历表、时间标准、天光偏振图、真北、磁北和格网北的校准图的列表中的至少一个。进一步根据本专利技术的一些实施方式，所述装置可包括用于检测所述设备的倾角的倾角仪。另外，本专利技术的实施方式可以提供一种方法，该方法可包括将光引导到偏振光滤光器单元阵列上，各个单元可以包括具有第一偏振方向的第一偏振滤光器和具有不同于所述第一偏振方向的第二偏振方向的第二偏振滤光器。所述第二偏振方向基本上与所述第一偏振方向垂直。所述方法还可包括由第一光传感器从通过所述第一偏振滤光器接收到的光产生数据，以及由第二光传感器从通过所述第二偏振滤光器接收到的光产生数据；以及基于所述数据得到偏振图案。根据一些实施方式，所述方法还可包括通过测量通过所述第一偏振滤光器接收到的光强度与通过所述第二偏振滤光器接收到的光强度之间的差来计算偏振的强度和方向中的至少一个，以及用于基于所述计算来得到所述偏振图案。根据本专利技术的一些实施方式，所述方法还可包括从引导的所述光中分离出至少一个波长带。偏振光的图案的计算可以在至少一个分离的波长带中进行。根据本专利技术的一些实施方式，所述方法还可包括检测所述装置的倾角。根据本专利技术的一些实施方式，所述方法还可包括基于所述偏振图案计算天体的位置数据。所述位置数据可包括所述天体的方位角和高度中的至少一个。根据本专利技术的一些实施方式，所述方法还可包括基于天体的所述位置数据计算导航数据。在本专利技术的一些实施方式中，所述计算导航数据还可以基于存储在存储器中的补充数据。附图说明在本说明书的结论部分具体指出并明确要求保护本专利技术的主题。然而，可以在结合附图阅读时参照以下详细说明来最佳地理解本专利技术的组织和操作方法及其目的、特征和优点，附图中图1是根据本专利技术的一些实施方式的用于导航的装置的横截面示意图；图2是根据本专利技术的一些实施方式的示例性偏振器的示意图；图3是根据本专利技术的一些实施方式的偏振检测单元装置的部分示意图；图4A和图4B是可由根据本专利技术的一些实施方式的处理单元得到的偏振图案的示意图；图5是例示根据本专利技术的一些实施方式的导航方法的示意流程图。可以理解，为了说明的简明起见，附图所示的元件不必按照比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可以相对于其它元件进行夸大。此外，在适当的时候，可以在多个附图当中重复附图标记以表示对应的或类似的元件。具体实施例方式在以下详细说明中，阐释了多个具体细节以便提供对本专利技术的深入理解。然而，本领域技术人员将理解，无需这些具体细节即可实践本专利技术。在其它情况下，没有详细描述的公知的方法、过程和组件，以便不影响本专利技术的清晰性。现在参照图1，图1是根据本专利技术的一些实施方式的用于导航的装置10的横截面示意图。装置10可包括光学系统110、偏振器120、光传感器220和处理单元200。光学系统110可将光线引导和/或聚焦在偏振器120上。光学系统110可包括单个或多个光学元件，诸如透镜、小透镜阵列、微型透镜、针孔、光纤、波导或其它合适的光学元件。在一些实施方式中，装置10可另外包括光学变焦、运动光学元件和/或聚焦系统。偏振器120可包括偏振光滤光器阵列(图2中示出)。偏振器120可通过在与偏振器120的设计相符的方向上线性偏振的光分量并阻挡基本上所有或者其它角度的偏振光。通过偏振器120的偏振光可以生成可反射到光传感器220上的吸收光的偏振强度和/ 或方向的图案。针对本说明书的目的，术语“图案”可包括但不限于值矢量、比例图或术语 “图案”的任何其它传统含义。当光学系统110将天光(skylight，即，源自诸如太阳的天体并由大气朝向地球反射和/或散射的辐射)或者地球光(earthlight，即，从地球反射和/或散射的天光)引导和/或聚焦到偏振器120上时，偏振图案可使得能够由装置10获得导航数据。光传感器220可包括例如图像传感器。光传感器220可包括将光学信号转换为电信号的光传感器单元阵列，例如，雪崩光电二极管(APD)、电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、有源像素传感器(APQ或者其它合适的光传感器的阵列。光传感器220 可产生数据(例如，与所接收到的光相关的图像数据或其它数据)，并将所述数据发送到处理单元200，该处理单元200可基于所产生的数据记录、分析、处理、存储、压缩、发送、重建、 转换和/或得到数据。在一些实施方式中，所产生的数据可能不包括图像，而是可能限于例如关于光强度、偏振光强度的方向或者不足以生成图像的其它受限信息的数据。偏振器120可包括例如具有对应的两个不同偏振方向(例如，基本上彼此垂直或者具有其它可分辨的角度)的两种或更多种类型的偏振滤光器(例如图3所示的)。通过偏振器120的偏振光可以生成投射到光传感器220上的光的偏振强度和/或方向的图案。 基于光传感器220所产生的数据，处理单元200可计算由光传感器220上的不同区域吸收的偏振光的偏振的方向和/或强度。例如，处理器200可以通过测量由光传感器220上的相应两个或更多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·沃罗维特切克，
申请(专利权)人：沃罗泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：
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