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仿生偏振视觉定位定向机理与实验
被引量：
14
1
作者
王玉杰
胡小平
+2 位作者
练军想
张礼廉
何晓峰
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2109-2116,共8页
为了有效利用全天域的偏振光信息,探究仿生偏振光导航机理,设计了偏振视觉传感器。介绍了基于四相机的偏振视觉传感器及其标定方法,推导了冗余配置下偏振态的最小二乘估计算法。分析了基于一阶瑞利散射模型的天空光偏振模式,将太阳方向...
为了有效利用全天域的偏振光信息,探究仿生偏振光导航机理,设计了偏振视觉传感器。介绍了基于四相机的偏振视觉传感器及其标定方法,推导了冗余配置下偏振态的最小二乘估计算法。分析了基于一阶瑞利散射模型的天空光偏振模式,将太阳方向矢量的最优估计问题转化为求解矩阵的特征向量问题,推导出了基于天空光偏振模式的定位定向算法。最后,设计了静态实验与转动实验,对理论分析结果进行了验证。实验结果显示:测量的天空光偏振模式与瑞利散射模型相一致,并可从中成功提取太阳方向矢量。静态实验测量的太阳天顶角的最大误差约为0.4°,误差标准差为0.14°;基于1h对天空偏振光的观测数据实现的定位误差为68.6km。转动实验(转动两周)得到的最大定向误差约为0.5°,误差标准差为0.28°。研究结果揭示了生物利用偏振光导航的机理,为仿生偏振光导航的应用提供了理论依据。
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关键词
偏
振
视觉传感器
仿生偏振导航
天空
偏
振
模式
定位定向
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职称材料
题名
仿生偏振视觉定位定向机理与实验
被引量：
14
1
作者
王玉杰
胡小平
练军想
张礼廉
何晓峰
机构
国防科技大学机电工程与自动化学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2109-2116,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.61573371
No.61503403)
国防科技大学科研计划资助项目(No.JC14-03-04)
文摘
为了有效利用全天域的偏振光信息,探究仿生偏振光导航机理,设计了偏振视觉传感器。介绍了基于四相机的偏振视觉传感器及其标定方法,推导了冗余配置下偏振态的最小二乘估计算法。分析了基于一阶瑞利散射模型的天空光偏振模式,将太阳方向矢量的最优估计问题转化为求解矩阵的特征向量问题,推导出了基于天空光偏振模式的定位定向算法。最后,设计了静态实验与转动实验,对理论分析结果进行了验证。实验结果显示:测量的天空光偏振模式与瑞利散射模型相一致,并可从中成功提取太阳方向矢量。静态实验测量的太阳天顶角的最大误差约为0.4°,误差标准差为0.14°;基于1h对天空偏振光的观测数据实现的定位误差为68.6km。转动实验(转动两周)得到的最大定向误差约为0.5°,误差标准差为0.28°。研究结果揭示了生物利用偏振光导航的机理,为仿生偏振光导航的应用提供了理论依据。
关键词
偏
振
视觉传感器
仿生偏振导航
天空
偏
振
模式
定位定向
Keywords
polarization vision sensor
bionic polarization navigation
skylight polarization pattern
positioning and orientation
分类号
V249.32 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
O436.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
仿生偏振视觉定位定向机理与实验
王玉杰
胡小平
练军想
张礼廉
何晓峰
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
14
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