[發(fā)明專利]三通道偏振導(dǎo)航敏感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310380079.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN103438885A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周軍;黃河;楊中光;劉瑩瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航敏感器，特別是涉及一種三通道偏振導(dǎo)航敏感器。

背景技術(shù)

仿生偏振導(dǎo)航是模擬沙蟻等昆蟲感知天空偏振模式來進(jìn)行導(dǎo)航定位的一種自主導(dǎo)航方法。其中，偏振導(dǎo)航敏感器為根據(jù)該方法設(shè)計(jì)的一種新型仿生導(dǎo)航傳感器。

現(xiàn)有的的偏振敏感器主要包括全天空偏振模式測(cè)量裝置和定向測(cè)量裝置兩類。

文獻(xiàn)1“專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210032766.9的中國發(fā)明專利”公開了一種全天空偏振光測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括有三個(gè)數(shù)碼相機(jī)的全天空偏振光測(cè)量系統(tǒng)。該裝置在每一數(shù)碼相機(jī)前端設(shè)置有一魚眼鏡頭，每一魚眼鏡頭前端依次設(shè)置有一個(gè)偏振片和一個(gè)濾光片，每一數(shù)碼相機(jī)的輸出端連接計(jì)算機(jī)。利用該裝置可以對(duì)天空光光強(qiáng)進(jìn)行三幅影像的同時(shí)測(cè)量，計(jì)算得到偏振度和偏振方位角，得到遙感天空偏振模式圖。

參照?qǐng)D5。文獻(xiàn)2“趙開春，褚金奎等.新型仿生偏振測(cè)角傳感器及角度誤差補(bǔ)償算法.宇航學(xué)報(bào)，2009”公開了一種仿生偏振測(cè)角傳感器。該偏振傳感器包含三個(gè)偏振方向分析器，每個(gè)偏振方向分析器由一對(duì)正交的偏振光敏感單元配置對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器組成。偏振敏感單元由藍(lán)色濾光片、線性檢偏器（中間刻線表示偏振方向）和光電二極管構(gòu)成。三個(gè)偏振方向分析器是由一個(gè)圓柱體上繞中心軸線均勻分布的6個(gè)偏振敏感單元組成，裝配時(shí)，需要旋轉(zhuǎn)檢偏器使其偏振方向分別與傳感器參考方向成0度，60度和120度，對(duì)這三個(gè)偏振方向的信號(hào)進(jìn)行分析處理，即可得到傳感器參考方向與太陽子午線之間的夾角及測(cè)量方向的偏振度信息，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。然而，該偏振敏感器由于使用了圓形偏振片，從而使得偏振片不易固定，在振動(dòng)等條件下容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)；而且偏振敏感器在裝配偏振片時(shí)，需要轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，使其偏振方向與傳感器的參考方向成相應(yīng)角度，該對(duì)準(zhǔn)方式很難保證高精度，亦給安裝帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有仿生偏振測(cè)角傳感器測(cè)量精度差的不足，本發(fā)明提供一種三通道偏振導(dǎo)航敏感器。該敏感器的裝載板上開有六個(gè)方孔用來裝載偏光立方體分光器，中間兩個(gè)方孔與參考方向平行，左邊兩個(gè)孔是中間兩個(gè)方孔順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，右邊兩個(gè)方孔是中間兩個(gè)方孔逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，偏光立方體分光器與裝載板上的六個(gè)方孔采用間隙配合，裝載板上方開有淺槽，使得偏光立方體分光器略高出一點(diǎn)，便于固定。由于采用偏光立方體分光器作為偏振片，避免了偏振敏感器裝配時(shí)偏振方向的調(diào)整，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，可以提高測(cè)量精度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種三通道偏振導(dǎo)航敏感器，其特點(diǎn)是包括底座1、固定板2、裝載板3、壓槽4、壓板5、壓環(huán)6、壓塊7、壓片8、濾光片11、偏光立方體分光器13和電路板14。固定板2上均勻開兩行通光孔，每行三個(gè)通光孔，固定板2下方開長方形槽，電路板14置于槽內(nèi)，并用第四螺釘15固定于固定板2上，使電路板14上的光電二極管剛好通過通光孔；底座1上方開槽，與固定板2上的通孔相對(duì)應(yīng)，裝載板3上開有六個(gè)方孔用來裝載偏光立方體分光器13，中間兩個(gè)方孔與參考方向平行，左邊兩個(gè)孔是中間兩孔順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，右邊兩個(gè)孔是中間兩孔逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，偏光立方體分光器13與裝載板3上的六個(gè)方孔采用間隙配合，裝載板3上方開有淺槽，使得偏光立方體分光器13略高出一點(diǎn)，便于固定；底座1、固定板2和裝載板3三者用第三螺釘12連接。壓槽4上六個(gè)通孔與裝載板3上的六個(gè)方孔對(duì)應(yīng)，用于放置濾光片11，壓槽4與裝載板3之間用第二螺釘10連接，壓槽4上方開槽，槽的大小剛好容納六個(gè)壓塊7，槽的深度略小于壓塊7的厚度，以便于將壓塊7壓緊；壓塊7共六個(gè)，正方形，中心處開有螺紋通孔，置于壓槽4的開槽處；壓板5上開有六個(gè)通孔，與壓槽4用第一螺釘9連接，將壓塊7壓緊；壓環(huán)6共六個(gè)，有外螺紋，中間開通孔，上方開窄槽。壓環(huán)6通過壓板5上的通孔，與壓塊7螺紋連接，通過擰緊壓環(huán)6固定下方的濾光片11和偏振立方體分光器13。

本發(fā)明的有益效果是：該敏感器的裝載板上開有六個(gè)方孔用來裝載偏光立方體分光器，中間兩個(gè)方孔與參考方向平行，左邊兩個(gè)孔是中間兩個(gè)方孔順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，右邊兩個(gè)方孔是中間兩個(gè)方孔逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，偏光立方體分光器與裝載板上的六個(gè)方孔采用間隙配合，裝載板上方開有淺槽，使得偏光立方體分光器略高出一點(diǎn)，便于固定。由于采用偏光立方體分光器作為偏振片，避免了偏振敏感器裝配時(shí)偏振方向的調(diào)整，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，提高了測(cè)量精度。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明三通道偏振導(dǎo)航敏感器的俯視圖。

圖2是圖1的D-D剖視圖。