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基本信息

作品名称:
仿生偏振光导航方法及其关键技术研究
大类:
科技发明制作A类
小类:
信息技术
简介:

本作品针对利用自然特性的自主导航方法,以沙蚁等生物高度敏感的偏振视觉感知与导航功能为仿生基础,以太阳光在大气中传输的偏振特性为理论依据,从信息获取和信号处理的角度,研究仿生偏振光导航方法及其关键技术。通过对沙蚁等生物的偏振光敏感机理和大气偏振模式的研究,建立了仿生偏振光导航方法框架,设计并研制了仿生偏振光导航传感器,并在此基础上,研制了组合导航移动实验系统,实现了利用自然偏振特性的自主导航。

详细介绍:

仿生偏振光导航是一种新型自主导航方法,天空中的大气偏振模式蕴含重要的方向信息,许多生物利用大气偏振模式来获得方向信息实现偏振光导航。本作品针对陌生环境下的自主导航,以沙蚁高度敏感的偏振视觉感知与导航功能为仿生基础,以太阳光在大气传输的偏振特性为理论依据,从信息获取和信号处理的角度,研究仿生偏振光导航方法及其关键技术。
作品系统研究了大气偏振模式分布特性及利用大气偏振模式获取导航信息的方法,通过模仿沙蚁的生物导航机理,以及沙蚁POL-神经元的阵列信号处理方法,研究由大气偏振模式获取导航信息的技术,设计了偏振光导航传感器,实现了由大气偏振模式到罗盘信息的准确提取以及在陌生环境下利用自然偏振特性的自主导航。此外,本作品在上述基础上,设计了偏振光/地磁组合导航方法,研制了组合导航移动实验系统,实现了对不同导航方式下导航信息的综合获取,实现了多种信息源下基于地球自然特性的自主导航。
本作品应用于导航定位技术领域,市场前景广阔,尤其在军事领域,飞行器或运动载体在特殊环境下利用地球自然特性进行导航和定位,是保证军事安全的一个重要因素,因此本作品更具有十分重要的军用价值。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
获奖情况:
[1]本省第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖;
[2]本校第十二届大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
学术论文:
[1]Bionic Cataglyphis Polarization Navigation Research [C]. Hefei-Heilbronn Workshop on Reasearch and Education in Mechatronics.
[2]大气粒子散射特性及其对空间偏振分布的影响[J]. 光学学报.
[3]用于仿生偏振光导航的一维扫描式大气偏振信息检测方法[C]. CPGPS2010论坛.
[4]仿生POL-神经元的偏振光导航传感器研究[J].传感器与微系统.

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