[发明专利]基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法及导航定位系统

权利要求书

1.一种基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，包括以下步骤：

1)设置一包括有三个数码相机的全天空偏振光测量系统，每一所述数码相机前端设置有一鱼眼镜头，每一所述鱼眼镜头前端依次设置有一偏振片和一滤波片，每一所述数码相机的输出端连接一计算机；

2)采用全天空偏振光测量方法，对天空光光强进行三幅影像的同时测量，计算得到偏振度和偏振方位角，得到遥感天空偏振模式图；

3)采用全天空偏振光测量方法，通过对遥感天空偏振模式图中的偏振度和偏振方位角的各个影响因素进行分析，得到最适合偏振导航的外部条件；

4)结合天文导航原理，求解不同时刻的太阳方位角，并利用太阳方位角修正太阳子午线与载体之间的夹角，得到以地理南北为参考方向的航向角；

5)采用GPS导航方式与偏振导航方式的组合导航方式对偏振导航盲点进行处理。

2.如权利要求1所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：所述步骤2)中的全天空偏振光测量方法单次测量区域面积大，立体空间角可达180度，避免了单点测量带来的时间误差，同时形成对不同参量提取的、形成遥感天空偏振模式图的系统化方法。

3.如权利要求1所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：所述步骤3)中采用全天空偏振光测量方法，通过对遥感天空偏振模式图中的偏振度和偏振方位角的各个影响因素进行分析，得到最适合偏振导航的外部条件，是以遥感天空偏振模式图为基础，得到了偏振影像系统化处理模型及软件，对偏振度强弱、偏转角大小进行等级划分、显示清晰直观。

4.如权利要求2所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：所述步骤3)中采用全天空偏振光测量方法，通过对遥感天空偏振模式图中的偏振度和偏振方位角的各个影响因素进行分析，得到最适合偏振导航的外部条件，是以遥感天空偏振模式图为基础，得到了偏振影像系统化处理模型及软件，对偏振度强弱、偏转角大小进行等级划分、显示清晰直观。

5.如权利要求1或2或3或4所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：综合分析在不同天气条件、不同高度角以及不同观测波段的条件下天空偏振光分布规律，结合理论的分析结果，得到最适合导航的环境条件，同时给出了导航盲点的处理方法。

6.如权利要求1或2或3或4所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：所述步骤4)区别于以太阳子午线作为导航参考线的方法，而是用太阳方位角对导航角度进行补偿，以固定的南北极作为导航参考方向。

7.如权利要求5所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：所述步骤4)区别于以太阳子午线作为导航参考线的方法，而是用太阳方位角对导航角度进行补偿，以固定的南北极作为导航参考方向。

8.如权利要求1～7任一项所述的基于遥感天空偏振模式图的仿生导航方法，其特征在于：通过遥感观测的方法得到遥感天空偏振模式图，服务于仿生导航应用及导航应用，形成遥感手段服务于导航方法和系统的技术。

9.实现如权利要求1～8任一项所述仿生导航方法的基于遥感天空偏振模式图的导航定位系统，其特征在于：它包括一GPS接收机、一里程仪和一偏振光测量系统，所述里程仪和偏振光测量系统的输出端连接一航位推算模块的输入端，所述GPS接收机和航位推算模块的输出端分别连接到一数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接一信号检测与决策模块的输出端，所述信号检测与决策模块的输出端分别连接一GPS导航单独定位系统、一GPS/偏振导航组合定位系统和一偏振导航单独定位系统的输入端，所述GPS导航单独定位系统、GPS/偏振导航组合定位系统和偏振导航单独定位系统的输出端分别连接一定位信息解算模块，同时所述偏振光测量系统的输出端还连接一导航盲点监测模块，所述导航盲点监测模块的输出端连接所述信号检测与决策模块的输出端。