基于大氣偏振特性輔助定向的導(dǎo)航方法研究.pdf

1、為提高組合導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航性能，針對(duì)現(xiàn)階段大氣偏振導(dǎo)航的不足，本文利用全天域大氣偏振中性點(diǎn)增強(qiáng)導(dǎo)航系統(tǒng)的姿態(tài)測(cè)量性能，利用大氣偏振中性點(diǎn)的分布與太陽位置之間的聯(lián)系得到載體的航向角信息，電磁計(jì)程儀測(cè)量速度和位置信息，設(shè)計(jì)了一種基于大氣偏振中性點(diǎn)/電磁計(jì)程儀和慣性系統(tǒng)組合的導(dǎo)航方法。
　　在實(shí)際測(cè)量得到的大氣偏振模式蘊(yùn)含的一個(gè)極其重要并且明顯的特征那就是偏振中性點(diǎn)。研究表明，天空中的偏振光可為大自然中的一些昆蟲提供方向信息，而大氣偏振中

2、性點(diǎn)作為大氣偏振模式的重要分布特征，也可以為我們提供重要的導(dǎo)航信息。因此對(duì)大氣偏振中性點(diǎn)的分布特性及運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，使之用于導(dǎo)航定向?qū)Ψ律鷮?dǎo)航的研究進(jìn)展具有重要的研究意義。
　　本文以陽光的偏振特性做為本文的理論依據(jù)，總結(jié)了當(dāng)今對(duì)整個(gè)天空大氣偏振建模的研究經(jīng)驗(yàn)及國內(nèi)外偏振導(dǎo)航研究現(xiàn)狀，闡述了大氣層中不同粒子對(duì)光的偏振的影響，針對(duì)粒子對(duì)光的散射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡述了天空偏振光的特性的及偏振中性點(diǎn)的形成機(jī)理。重點(diǎn)研究了全天域大氣偏振模式以

3、及大氣偏振中性點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和在天空中的分布特性，分析多種大氣偏振中性點(diǎn)的觀測(cè)提取方案，即基于中性線相交特性確定中性點(diǎn)位置及基于偏振度分布特性確定中性點(diǎn)位置方法，研究了中性點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特征與太陽位置之間的聯(lián)系，提出根據(jù)中性點(diǎn)的分布特性及運(yùn)動(dòng)規(guī)律采用“兩點(diǎn)一線”原理確定太陽子午線的位置，結(jié)合所編寫太陽歷可得到當(dāng)前觀測(cè)體的朝向與地理正北方向的夾角，即載體的航向角信息。
　　最后根據(jù)組合導(dǎo)航系統(tǒng)特性，提出了基于大氣偏振中性點(diǎn)、電磁計(jì)程儀和慣性