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基本信息

作品名稱:
仿生偏振光導(dǎo)航方法及其關(guān)鍵技術(shù)研究
大類:
科技發(fā)明制作A類
小類:
信息技術(shù)
簡介:

本作品針對利用自然特性的自主導(dǎo)航方法,以沙蟻等生物高度敏感的偏振視覺感知與導(dǎo)航功能為仿生基礎(chǔ),以太陽光在大氣中傳輸?shù)钠裉匦詾槔碚撘罁?jù),從信息獲取和信號處理的角度,研究仿生偏振光導(dǎo)航方法及其關(guān)鍵技術(shù)。通過對沙蟻等生物的偏振光敏感機理和大氣偏振模式的研究,建立了仿生偏振光導(dǎo)航方法框架,設(shè)計并研制了仿生偏振光導(dǎo)航傳感器,并在此基礎(chǔ)上,研制了組合導(dǎo)航移動實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了利用自然偏振特性的自主導(dǎo)航。

詳細介紹:

仿生偏振光導(dǎo)航是一種新型自主導(dǎo)航方法,天空中的大氣偏振模式蘊含重要的方向信息,許多生物利用大氣偏振模式來獲得方向信息實現(xiàn)偏振光導(dǎo)航。本作品針對陌生環(huán)境下的自主導(dǎo)航,以沙蟻高度敏感的偏振視覺感知與導(dǎo)航功能為仿生基礎(chǔ),以太陽光在大氣傳輸?shù)钠裉匦詾槔碚撘罁?jù),從信息獲取和信號處理的角度,研究仿生偏振光導(dǎo)航方法及其關(guān)鍵技術(shù)。
作品系統(tǒng)研究了大氣偏振模式分布特性及利用大氣偏振模式獲取導(dǎo)航信息的方法,通過模仿沙蟻的生物導(dǎo)航機理,以及沙蟻POL-神經(jīng)元的陣列信號處理方法,研究由大氣偏振模式獲取導(dǎo)航信息的技術(shù),設(shè)計了偏振光導(dǎo)航傳感器,實現(xiàn)了由大氣偏振模式到羅盤信息的準確提取以及在陌生環(huán)境下利用自然偏振特性的自主導(dǎo)航。此外,本作品在上述基礎(chǔ)上,設(shè)計了偏振光/地磁組合導(dǎo)航方法,研制了組合導(dǎo)航移動實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了對不同導(dǎo)航方式下導(dǎo)航信息的綜合獲取,實現(xiàn)了多種信息源下基于地球自然特性的自主導(dǎo)航。
本作品應(yīng)用于導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域,市場前景廣闊,尤其在軍事領(lǐng)域,飛行器或運動載體在特殊環(huán)境下利用地球自然特性進行導(dǎo)航和定位,是保證軍事安全的一個重要因素,因此本作品更具有十分重要的軍用價值。

獲獎情況:

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
獲獎情況:
[1]本省第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎;
[2]本校第十二屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎。
學(xué)術(shù)論文:
[1]Bionic Cataglyphis Polarization Navigation Research [C]. Hefei-Heilbronn Workshop on Reasearch and Education in Mechatronics.
[2]大氣粒子散射特性及其對空間偏振分布的影響[J]. 光學(xué)學(xué)報.
[3]用于仿生偏振光導(dǎo)航的一維掃描式大氣偏振信息檢測方法[C]. CPGPS2010論壇.
[4]仿生POL-神經(jīng)元的偏振光導(dǎo)航傳感器研究[J].傳感器與微系統(tǒng).

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