一种偏振传感器光强谐波干扰估计及补偿方法

    公开(公告)号:CN113834487A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202111390088.9

    申请日:2021-11-23

    Abstract: 本发明提出一种偏振传感器光强谐波干扰估计及补偿方法,包括步骤:将偏振传感器每个测量通道的标定参数及环境引起的光强谐波干扰量作为状态,建立标定参数与光强谐波干扰的状态方程;以每个通道的光强测量值作为量测,建立基于光强的量测方程;获取高精度转台上不同角度下的偏振传感器光强测量值;采用卡尔曼滤波的方法,对传感器每个通道的标定参数与光强谐波干扰量同时估计;在每个通道的光强测量值中补偿估计出的光强谐波干扰量,进行偏振角与偏振度的解算。本发明提出的偏振传感器光强谐波干扰估计及补偿方法,可以提高偏振传感器标定参数的估计精度,并通过自主补偿环境引起的光强谐波干扰,提高了不同光照条件下偏振角的解算精度。

    一种基于水下斯涅尔窗口边缘辨识的水平姿态确定方法

    公开(公告)号:CN112419410B

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202011307276.6

    申请日:2020-11-20

    Inventor: 杨健 胡鹏伟 郭雷

    Abstract: 本发明涉及一种基于水下斯涅尔窗口边缘辨识的水平姿态确定方法。斯涅尔窗口是一种水下对空观测时的光学现象,包含有空间信息。本方法通过图像处理手段将水下对空成像中的斯涅尔窗口中心提取出来,来获取载体的水平姿态。首先对获取的图像进行噪声滤波、二值化处理;然后将相机的镜头模型引入到传统的霍夫圆变换算法中,从二值化边缘图像中提取斯涅尔窗口及其中心;由于窗口中心矢量与导航坐标系下天顶矢量重合,最后利用此关系解算载体水平姿态。本发明充分利用了水下光学信息,实现了全自主的水平姿态确定,可用于水下潜航器初始对准及对惯导累积误差的校正。

    一种基于概率密度函数估计的夜间偏振航向计算方法

    公开(公告)号:CN111595330B

    公开(公告)日:2021-09-14

    申请号:CN202010481914.X

    申请日:2020-05-29

    Abstract: 本发明涉及一种基于概率密度函数估计的夜间偏振航向计算方法。首先利用安装于载体坐标系b系的偏振传感器测量当前状态下天空偏振模式,计算偏振角信息,结合预测月亮方位与0°偏振片初始位置得到偏振角误差图像;利用概率密度函数对偏振角误差数据进行估计,求解当前状态下自由度v的估计值遍历取值集合,然后根据所定义目标函数,估计当前对应的预测月亮方位最优值;遍历取值集合,设计目标函数对进行估计,最终得到的全局最优值;根据载体坐标系b系与导航坐标系n系之间的关系,结合天文年历,计算出载体在导航坐标系n系下的航向角信息。

    一种基于全天域偏振度信息的偏振导航实时定位方法

    公开(公告)号:CN108759819B

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN201810583734.5

    申请日:2018-06-08

    Abstract: 本发明涉及一种基于全天域偏振度信息的偏振导航实时定位方法。针对偏振导航定位问题,首先,利用仿复眼偏振传感器获取全天域各观测点的偏振度信息,选取仿复眼偏振传感器所测得的偏振度信息中最优的三个观测点,将此三个观测点的偏振度作为解算输入信息,结合所选取的三个观测点的空间几何关系,求取载体系下的单位太阳矢量信息;其次,由姿态传感器得到当前时刻载体的三维姿态信息,求取姿态转换矩阵;再次,通过姿态转换矩阵将载体系下的单位太阳矢量转换到地理系下的单位太阳矢量;最后,通过天文年历查询模块计算载体的位置信息,实现偏振导航定位功能。本方法实时性好、精度较高,可完成三维空间定位,具有较强的环境适应性。

    一种基于多模式的长航时飞行器仿生航向与姿态参考系统

    公开(公告)号:CN112444265A

    公开(公告)日:2021-03-05

    申请号:CN202011307209.4

    申请日:2020-11-20

    Inventor: 杨健 张青云 郭雷

    Abstract: 本发明公开了一种基于多模式的长航时飞行器仿生航向与姿态参考系统,该系统包括:多模式信息融合处理模块、多源异构传感器模块、数据通讯模块、多模式切换模块、数据存储模块、接口电路模块及电源稳压模块。其中多模式信息融合处理模块由微处理器完成多源异构传感器数据的信息融合处理;多源异构传感器模块包括惯性测量单元、地磁测量单元、大气数据单元、偏振测量单元、天文测量单元、地平线测量单元;数据通讯模块用于多源异构传感器模块与多模式信息融合处理模块之间的数据通讯;多模式切换模块用于对传感器数据进行判断并实现系统多种模式切换功能;数据存储模块用于存储导航所需数据;接口电路模块用于数据传输和指令输出;电源稳压模块为系统提供稳定供电。

    一种基于水下斯涅尔窗口边缘辨识的水平姿态确定方法

    公开(公告)号:CN112419410A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011307276.6

    申请日:2020-11-20

    Inventor: 杨健 胡鹏伟 郭雷

    Abstract: 本发明涉及一种基于水下斯涅尔窗口边缘辨识的水平姿态确定方法。斯涅尔窗口是一种水下对空观测时的光学现象,包含有空间信息。本方法通过图像处理手段将水下对空成像中的斯涅尔窗口中心提取出来,来获取载体的水平姿态。首先对获取的图像进行噪声滤波、二值化处理;然后将相机的镜头模型引入到传统的霍夫圆变换算法中,从二值化边缘图像中提取斯涅尔窗口及其中心;由于窗口中心矢量与导航坐标系下天顶矢量重合,最后利用此关系解算载体水平姿态。本发明充分利用了水下光学信息,实现了全自主的水平姿态确定,可用于水下潜航器初始对准及对惯导累积误差的校正。

    一种基于观测月光大气偏振模式的自主定位方法

    公开(公告)号:CN111595329A

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN202010475095.8

    申请日:2020-05-29

    Abstract: 本发明涉及一种基于观测月光大气偏振模式的自主定位方法,首先,由月光大气偏振传感器获取夜间天空月光的偏振度和偏振方位角信息;其次,根据天空各点月光偏振度均值确定偏振度阈值并筛选出可用于计算的天空观测点;接着利用夜间天空月光的偏振度和偏振方位角解算出当前时刻的月亮高度角;最后使用两个固定时间间隔的月亮高度角计算出载体位置。该方法具有夜间自主定位能力,增强了偏振定位技术全天时工作的能力。

    基于偏振-天文夹角信息观测的自主航向与姿态确定方法

    公开(公告)号:CN110887476A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201911250896.8

    申请日:2019-12-09

    Abstract: 本发明涉及基于偏振-天文夹角信息观测的自主航向与姿态确定方法。首先利用安装于载体坐标系b系的偏振传感器测量当前姿态下偏振矢量pb,根据不同方向上偏振传感器测得的偏振矢量,计算得到载体坐标系b系下的月亮矢量Lb,利用系统输出的姿态转换矩阵将Lb转化到导航坐标系n系中,得到系统测量得到的地理坐标系n系下的月亮矢量Ln;利用安装于载体坐标系b系的星敏感器,测得载体坐标系下的星光矢量Ab,根据星图匹配,结合天文年历,可以获得惯性坐标系i系下的星光矢量,结合时间与位置信息,进而获得n系下的星光矢量An;将载体坐标系b系下的星光矢量Ab和月亮矢量Lb的夹角α作为量测,建立该夹角α与平台误差角φ的关系,得到姿态量测方程。

    阵列式偏振导航传感器
    89.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106767751B

    公开(公告)日:2019-12-03

    申请号:CN201611055875.7

    申请日:2016-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种阵列式偏振导航传感器,主要由光学镜头结构、光电检测模块和信息解算电路组成;所述光学镜头结构包括滤光片槽、偏振片槽和光路通道;光学镜头结构具有三个偏振片槽,用于指示偏振片安装方向;在光路通道下方连接着通道,光电检测模块为安装有三片CMOS传感器的电路板,通过固定螺丝与光学镜头结构固连;光电检测模块通过接插件传输信号到信息解算电路,用以解算导航信息,本发明主要用于解决现有偏振导航传感器采样点少、对天空偏振信息利用不充分的问题,具有精度高、集成度高、性能可靠的优点。

    一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统

    公开(公告)号:CN107356248B

    公开(公告)日:2019-09-03

    申请号:CN201710646810.8

    申请日:2017-08-01

    Abstract: 本发明公开一种具有环境适应性的多光谱偏振导航系统,其主要用于不同环境下不同波段的偏振光谱检测,提高现有偏振导航系统的环境适应性,该系统主要由遮光罩,外界环境感知模块,卫星导航模块,自适应可调多光谱滤光模块,偏振检测传感器模块,惯性导航模块、无线数传模块和控制模块组成;偏振检测模块为基于分光棱镜的六通道式偏振检测传感器,检测芯片采用增强型光电转换芯片,保证在不同波段的滤光片下都可以进行高精度的偏振信息解算。自适应可调多光谱滤光模块包括紫外、蓝光和绿光三种波段的滤光片,可以通过分析外界环境感知模块和卫星导航模块反馈的信息进行自主切换。

Patent Agency Ranking