天空偏振光場(chǎng)是一種具有地球自然屬性的矢量場(chǎng),結(jié)合昆蟲偏振視覺導(dǎo)航機(jī)制,利用天空偏振光作為信息源的仿生偏振導(dǎo)航技術(shù)具有無誤差累積、抗干擾強(qiáng)、隱蔽性好的特點(diǎn),是目前新概念仿生導(dǎo)航技術(shù)的熱門研究方向。目前研發(fā)的點(diǎn)源式偏振光導(dǎo)航傳感器是一種以POL（polarization sensitive neurons）神經(jīng)元為偏振敏感機(jī)制的單方向檢測(cè)的測(cè)量系統(tǒng),其仿生的昆蟲單復(fù)眼結(jié)構(gòu)與昆蟲陣列式復(fù)眼的全天空范圍檢測(cè)特性有差異,因此在魯棒性和信息完整性上有所欠缺。面向天空偏振光場(chǎng)的成像式偏振導(dǎo)航技術(shù)更接近于昆蟲的偏振視覺特性,尤其在弱光、多云等環(huán)境下,這種方法具有更好的魯棒性和抗干擾能力。論文基于天空偏振光場(chǎng)成像的航向測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀,從影響偏振光場(chǎng)圖像太陽(yáng)子午線提取的因素和數(shù)字信號(hào)的偏振數(shù)據(jù)篩選機(jī)制的優(yōu)化兩方面展開了研究,并搭建了基于天空偏振光場(chǎng)的成像式航向測(cè)量系統(tǒng),具體研究?jī)?nèi)容如下:對(duì)比了目前基于偏振光場(chǎng)成像的航向測(cè)量方法,首先開展了海上天空偏振光場(chǎng)的長(zhǎng)距離偏振成像測(cè)試,并在Linux環(huán)境下利用Libradtran軟件包對(duì)測(cè)試過程進(jìn)行了理論仿真,對(duì)比分析了長(zhǎng)距離航行條件下利用偏振光場(chǎng)圖像太陽(yáng)子午線... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 偏振光場(chǎng)導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物偏振視覺及天空偏振光場(chǎng)
        1.2.2 天空偏振光檢測(cè)與傳感器
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容
2 天空偏振光場(chǎng)的成像與導(dǎo)航機(jī)理
    2.1 天空偏振光場(chǎng)理論分布規(guī)律
    2.2 偏振成像原理
        2.2.1 斯托克斯矢量
        2.2.2 米勒矩陣
        2.2.3 偏振成像方法
    2.3 天空偏振光場(chǎng)導(dǎo)航方法與測(cè)試
        2.3.1 天空偏振光場(chǎng)導(dǎo)航機(jī)理
        2.3.2 天空光偏振光場(chǎng)長(zhǎng)距離導(dǎo)航驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
3 成像式航向測(cè)量系統(tǒng)的工作原理與硬件方案
    3.1 工作原理
    3.2 光學(xué)成像模塊
        3.2.1 光學(xué)鏡頭
        3.2.2 偏振片
    3.3 圖像采集模塊
        3.3.1 CCD圖像傳感器
        3.3.2 視頻圖像解碼單元
    3.4 偏振信息處理模塊
        3.4.1 DM642 數(shù)字信號(hào)處理器
        3.4.2 核心板配置
        3.4.3 外部接口配置
    3.5 系統(tǒng)搭建
    3.6 本章小結(jié)
4 成像式航向測(cè)量軟件系統(tǒng)與子午線識(shí)別算法方案
    4.1 軟件調(diào)試工具
        4.1.1 開發(fā)工具
        4.1.2 在線調(diào)試與燒寫
    4.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 軟件初始化設(shè)置
        4.2.2 偏振圖像采集
        4.2.3 太陽(yáng)子午線角度輸出
    4.3 圖像處理與偏振信息提取算法
        4.3.1 偏振信息處理
        4.3.2 太陽(yáng)子午線提取算法
        4.3.3 數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 成像式航向測(cè)量系統(tǒng)性能測(cè)試與誤差補(bǔ)償
    5.1 系統(tǒng)測(cè)試
        5.1.1 參數(shù)配置
        5.1.2 圖像采集測(cè)試與標(biāo)定
        5.1.3 太陽(yáng)子午線提取算法測(cè)試
    5.2 室內(nèi)標(biāo)定及誤差分析
    5.3 室外性能測(cè)試與結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大氣偏振模式圖分布及仿生偏振導(dǎo)航技術(shù)[J]. 褚金奎,關(guān)樂,李世奇,張然,金仁成,崔巖,王立鼎.  遙感學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]陣列式偏振導(dǎo)航傳感器及其魯棒性算法實(shí)現(xiàn)[J]. 褚金奎,蹇慧君,劉澤,張然.  光學(xué)精密工程. 2018(08)
[3]MIMU/偏振光互補(bǔ)濾波組合導(dǎo)航算法研究[J]. 金仁成,陳文,孫會(huì)生,孫加亮.  燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]利用全天域大氣偏振檢測(cè)的航向角解算[J]. 王晨光,張楠,李大林,楊江濤,王飛,任建斌,唐軍,劉俊,薛晨陽(yáng).  光電工程. 2015(12)
[5]采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)檢偏器的天空偏振光探測(cè)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 盧皓,趙開春,馬強(qiáng),尤政.  宇航學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]一種基于天空光的新型成像式仿生偏振導(dǎo)航傳感裝置[J]. 李彬,關(guān)樂,劉琦,褚金奎.  傳感器與微系統(tǒng). 2014(08)
[7]偏振光柵導(dǎo)航傳感器電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬強(qiáng),趙開春,尤政.  傳感器與微系統(tǒng). 2014(01)
[8]基于斯托克斯矢量的偏振成像儀器及其進(jìn)展[J]. 劉敬,夏潤(rùn)秋,金偉其,王霞,杜嵐.  光學(xué)技術(shù). 2013(01)
[9]天空偏振光輔助的組合導(dǎo)航方法[J]. 祝燕華,蔡體菁,李春,徐澤楊.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]基于MSP430的仿生偏振光導(dǎo)航傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 褚金奎,林林,陳文靜,王寅龍.  傳感器與微系統(tǒng). 2012(08)

碩士論文
[1]仿生偏振光導(dǎo)航傳感器設(shè)計(jì)[D]. 陳文靜.大連理工大學(xué) 2010
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 李倩.上海交通大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2916796