1117.天空光偏振特性及其測(cè)試儀器的研究

1、碩士學(xué)位論文天空光偏振特性及其測(cè)試儀器的研究StudyonPolar娩ationPropertiesofSkylightandTestInstrument學(xué)號(hào)：21204105完成日期：至Q!墨生墨旦大連理工大學(xué)DalianUniVersit)，ofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要沙蟻和蟋蟀等生物能通過很小的復(fù)眼和大腦利用天空光偏振模式進(jìn)行導(dǎo)航，完成覓食、回穴等活動(dòng)，受此啟發(fā)天空光偏振導(dǎo)航逐漸被人們所重視。仿生光偏振導(dǎo)航

2、技術(shù)也由于穩(wěn)定、精度高和不受外界干擾等優(yōu)點(diǎn)成為導(dǎo)航領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，天空光偏振分布模式作為仿生光偏振導(dǎo)航的信息載體，是攻克仿生光導(dǎo)航技術(shù)的關(guān)鍵，因此本文設(shè)計(jì)了天空光偏振測(cè)試儀器并對(duì)天空光偏振特性展開研究。本文從大氣成分組成出發(fā)，研究Raylei曲散射與Mie散射的基本特性，闡述了天空光偏振分布模式的形成機(jī)理，引入天球和地平坐標(biāo)系，建立了基于Raylei曲散射理論的天空光偏振模型，對(duì)太陽光和月光的理論偏振分布模式進(jìn)行仿真分析，得到了月光和太

3、陽光的理論偏振分布規(guī)律。搭建了一套適用于長(zhǎng)期自動(dòng)測(cè)試的天空光偏振圖像式測(cè)試儀器，完成了線性度和重復(fù)度的標(biāo)定，就線性偏振片和魚眼鏡頭組成的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)入射光偏振態(tài)的影響進(jìn)行了評(píng)定和補(bǔ)償，使測(cè)試儀器的測(cè)試精度達(dá)到測(cè)試要求。設(shè)計(jì)了完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析軟件系統(tǒng)，能夠?qū)y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)讀取，嵌入了lhylei曲散射模型，方便測(cè)試結(jié)果與理論模型對(duì)比分析，可將測(cè)試時(shí)間、位置信息、天氣狀況、氣溶膠厚度和能見度等信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，便于對(duì)天空光偏振模式

4、進(jìn)行跟蹤測(cè)試分析；利用測(cè)試儀器對(duì)天空光偏振模式進(jìn)行了一系列測(cè)試，獲得偏振分布模式的連續(xù)變化特性、實(shí)際測(cè)試與理論分布模式的差異，通過對(duì)多云和晴天暮光偏振分布模式的分析，得到了兩種不同天氣下的偏振分布規(guī)律以及云對(duì)偏振特性的影響。研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)：偏振分布模式隨著太陽的位置變化而變化，偏振度關(guān)于中性點(diǎn)呈環(huán)狀分布，偏振方位角呈“∞”形分布，偏振分布模式關(guān)于子午線和最大偏振線對(duì)稱，整個(gè)偏振分布模式繞天極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)；晴天太陽光偏振度平均值隨時(shí)間先逐漸增大再