[發(fā)明專利]偏振光柵導(dǎo)航傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010195327.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101865692A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤政;趙開(kāi)春;于澤江;楊子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/02
• 分類號(hào): G01C21/02;G01C1/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種偏振光柵導(dǎo)航傳感器，其特征在于，包括偏振光柵探測(cè)陣列、圖像傳感器、圖像采集處理監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)；所述偏振光柵探測(cè)陣列、圖像傳感器、圖像采集處理監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)依次串聯(lián)；所述電源系統(tǒng)分別與圖像傳感器、圖像采集處理監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)連接；

所述圖像采集處理監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)包括圖像采集電路模塊、圖像處理電路模塊；

所述圖像采集電路模塊從圖像傳感器中獲得偏振方向信息數(shù)據(jù)；

所述圖像處理電路模塊利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算得到方向指示裝置零度參考方向與偏振主模式方向的夾角，與偏振主模式與地球正南或正北方向的夾角進(jìn)行作“和”得到絕對(duì)方向角。

2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述偏振光柵探測(cè)陣列由偏振像素陣列構(gòu)成，每一個(gè)偏振像素由4個(gè)配置不同偏振方向的微型偏振器組成。

3.如權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述4個(gè)微型偏振器主軸方向與零度參考線之間的夾角依次為0°、60°、90°、150°，兩對(duì)偏振軸主軸互相垂直的微型偏振器用于模仿昆蟲(chóng)復(fù)眼中感桿交叉垂直結(jié)構(gòu)以及中間神經(jīng)元結(jié)構(gòu)功能。

4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器采用APSCMOS圖像傳感器實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，對(duì)偏振光柵探測(cè)陣列探測(cè)的偏振方向模式圖像進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)增益處理。

5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述圖像處理電路模塊對(duì)采集到的偏振方向信息數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲信號(hào)濾波、偏振方向特征提取以及偏振主方向角度解算，獲得偏振航向角度信息。

6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)航傳感器還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊及顯示模塊。

7.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述圖像采集處理監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)還包括監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)電路以及圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

8.如權(quán)利要求1或7所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)電路對(duì)導(dǎo)航傳感器電路系統(tǒng)中圖像采集電路模塊、圖像處理電路模塊和電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；并采用CAN總線以及RS232串口線與外界通信，發(fā)送絕對(duì)航向角度數(shù)據(jù)。

9.如權(quán)利要求1或7所述的導(dǎo)航傳感器，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)電路作為圖像處理電路模塊數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的備份，故障時(shí)，根據(jù)外界輸入指令替代其實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)功能。