一种图像校正的偏振光罗盘系统的研究

作     者：王玉波 杨江涛 唐军 刘俊 申冲 郭肖亭 秦丽 WANG Yu-bo;YANG Jiang-tao;TANG Jun;LIU Jun;SHEN Chong;GUO Xiao-ting;QIN Li

作者机构：电子测试技术国家级重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室中北大学仪器与电子学院 

出 版 物：《激光与红外》 (Laser & Infrared)

年 卷 期：2019年第49卷第9期

页      面：1108-1113页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.61603353 No.51705477 No.51575500)资助 

主　　题：偏振光罗盘 图像校正 航向误差 Stokes矢量法 大气偏振模式 

摘      要：导航传感器在探险、应急、精确制导武器、船舶、航空器导航和定位系统中起着关键作用。针对偏振光罗盘在倾斜状态下误差较大的问题,提出了一种利用加速度计和陀螺仪对偏振光罗盘进行图像校正的方法,设计了一种基于陀螺仪校正的偏振光罗盘系统。首先利用加速度计和陀螺仪计算得到载体姿态角,对偏振光图像数据进行图像校正,采用Stokes矢量法解算大气偏振模式分布,进而提取导航特征点,最后对特征点进行拟合解算出航向角信息。并且进行了静态和动态测试实验,实验结果表明,该算法能够有效的对偏振光罗盘姿态变化引起的误差进行补偿,可以将偏振光罗盘的航向角测量误差控制在1.86°之内,平均误差为0.09°。