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增強導(dǎo)航系統(tǒng)的姿態(tài)測量性能，利用大氣偏振中性點的分布與太陽位置之間的聯(lián)系得到載體的航向角信息，電磁計程儀測量速度和位置信息，設(shè)計了一種基于大氣偏振中性點/電磁計程儀和慣性系統(tǒng)組合的導(dǎo)航方法。
　　在實際測量得到的大氣偏振模式蘊含的一個極其重要并且明顯的特征那就是偏振中性點。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。因此對大氣偏振中性點的分布特性及運動規(guī)律進行分析，使之用于導(dǎo)航定向?qū)Ψ律鷮?dǎo)航的研究進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)今對整個天空大氣偏振建模的研究經(jīng)驗及國內(nèi)外偏振導(dǎo)航研究現(xiàn)狀，闡述了大氣層中不同粒子對光的偏振的影響，針對粒子對光的散射的實驗結(jié)果闡述了天空偏振光的特性的及偏振中性點的形成機理。重點研究了全天域大氣偏振模式以

3、及大氣偏振中性點的運動規(guī)律和在天空中的分布特性，分析多種大氣偏振中性點的觀測提取方案，即基于中性線相交特性確定中性點位置及基于偏振度分布特性確定中性點位置方法，研究了中性點的運動特征與太陽位置之間的聯(lián)系，提出根據(jù)中性點的分布特性及運動規(guī)律采用“兩點一線”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、電磁計程儀和慣性