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题名复杂云层条件下大气偏振导航工作波段选择
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作者
单睿䶮
李康
张牧尧
董联庆
郑国宪
王钰
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机构
北京空间机电研究所
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出处
《航天返回与遥感》
北大核心
2025年第1期73-82,共10页
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文摘
随着户外探险和应急响应等人类活动对精确导航需求的不断增加,传统导航技术在复杂环境下难以提供高精度导航。近年来,基于偏振特性的大气偏振导航技术因其环境稳定性、强抗干扰能力及完全自主的特性,成为研究热点。然而,目前基于可见光波段的大气偏振导航技术主要应用于晴朗天气,在复杂天气下表现出效能不足和导航精度差的缺点。为解决这一问题,文章从大气辐射传输特性出发,基于Mie散射和蒙特卡洛传输原理,进行了不同云层条件下的大气辐射传输及偏振信息的仿真计算分析和外场试验验证。结果表明,在复杂云层条件下,350 nm紫外波段表现出更高的前向散射和透射能力,具有更优的探测效能。在浅云、中云、厚云天气下,紫外波段的大气偏振度分别比可见波段高78.57%、168.37%和126.73%,且紫外波段的大气偏振角图像在结构稳定性和图像清晰度方面远高于可见波段。文章研究结果可为大气偏振导航领域在复杂环境下的应用与发展提供新的解决思路。
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关键词
MIE散射
蒙特卡洛
紫外偏振
大气偏振导航
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Keywords
Mie scattering
Monte Carlo
UV polarization
atmospheric polarization navigation
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分类号
P161.3
[天文地球—天文学]
U666.131
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名混浊大气对偏振导航影响的研究
被引量:3
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作者
欧雅文
武鹏飞
魏合理
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机构
中国科学技术大学环境科学与光电技术学院
中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期189-198,共10页
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基金
国家自然科学基金(11404344)
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文摘
偏振导航的有效性在很大程度上依赖于能否从不同大气状况中获取到有效的全天空偏振分布信息。文中依据矢量辐射大气传输方程仿真分析了无云晴空和混浊大气状况下的全天空偏振度和偏振角分布特征,并研究了大气混浊度、太阳方位、观测高度和观测波段对偏振分布的影响,进而探讨了不同大气状况下偏振导航的有效性。结果表明:太阳位置决定了全天空偏振分布图景的整体形式;混浊大气对近地层观测偏振信息的影响明显,当整层光学厚度增大至2以上时,偏振度将降低至0.1以下,此时偏振信息的检测难度增大,不利于导航,而以晴空为主的中高层大气受混浊大气影响较小,偏振信息稳定,且符合Rayleigh单次散射分布特征,可保证白天全时段导航的有效性;在无云大气下,可见光波段内长波段更适合作为偏振导航的观测波段。
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关键词
大气偏振导航
矢量辐射传输
偏振分布
Rayleigh散射
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Keywords
atmospheric polarization navigation
vector radiative transfer
polarization distribution
Rayleigh scattering
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分类号
P413
[天文地球—大气科学及气象学]
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