不同月相下天空偏振光特性的研究.pdf

1、由于大氣層中散射粒子的作用，天空光表現(xiàn)出偏振特性并在天空中形成穩(wěn)定且有規(guī)律的偏振模式。經(jīng)過(guò)不斷進(jìn)化，沙蟻和糞金龜?shù)壤ハx的復(fù)眼背部邊緣區(qū)域能夠識(shí)別天空光的偏振分布模式。昆蟲的這一能力為科研人員研發(fā)仿生偏振導(dǎo)航技術(shù)提供了靈感。在目前天空偏振光特性的研究中，白天日光偏振模式取得了很大的進(jìn)展；但是受測(cè)試環(huán)境和時(shí)間段的限制，對(duì)夜間天空光偏振分布模式的研究相對(duì)較少。因此為進(jìn)一步探索夜間天空光偏振模式變化規(guī)律并奠定仿生偏振導(dǎo)航在夜間應(yīng)用的基礎(chǔ)，本文對(duì)

2、不同月相下的天空光偏振模式開展了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了天空光發(fā)生散射的過(guò)程，論證天空光偏振特性形成原因?；赗ayleigh單次散射理論對(duì)太陽(yáng)和月球位于不同方位時(shí)的理論偏振分布模式進(jìn)行了仿真。利用已搭建的圖像式全天空偏振光測(cè)試系統(tǒng)對(duì)陸地上不同月相下的天空光偏振模式和海洋盈凸月下天空光偏振模式進(jìn)行測(cè)試。⑵通過(guò)分析偏振模式的中性點(diǎn)和子午線方向，對(duì)日落后到日出前時(shí)間段內(nèi)的天空光偏振模式進(jìn)行了研究。在不同月相下測(cè)試偏振模

3、式中開展對(duì)比分析，研究月相變化對(duì)夜間天空光偏振模式的影響。將測(cè)試偏振模式與日光和月光理論偏振模式仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析測(cè)試結(jié)果和理論仿真之間的差異，探索夜間天空光偏振模式的變化規(guī)律。⑶分析對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)在月亮照亮面積比較大的月相時(shí)，航海暮光結(jié)束后測(cè)試天空光偏振模式與月光理論偏振模式基本相同，并與Rayleigh散射理論相一致。在月亮照亮面積比較小的月相時(shí)，暮光到月光過(guò)度階段的天空光偏振模式易受到城市人造光源的影響，與月光理論偏振模式不相符