大連理工大學研發出防幹擾微納仿生偏振導航器

2020-11-27 央廣網

大連理工大學研發出防幹擾微納仿生偏振導航器

2017-07-20 11:13:00來源:央廣網

  央廣網大連7月20日消息(記者賈鐵生 通訊員龍海波)導航定位系統在日常生活中得到廣泛應用,但目前使用的衛星導航系統信號容易受到幹擾,時常出現定位不準確的情況。近日,大連理工大學褚金奎教授課題組團隊成功研發了微納仿生偏振導航傳感器,模仿昆蟲複眼結構,感知天空偏振光強的分布進行導航定位,只要能感知到光線配合慣性導航就能實現長時間精準定位。

  偏振導航是一種以太陽光或月光作為導航信標,通過對天空光偏振模式的檢測和演算獲取羅盤信息的新概念導航方法。早在1985年瑞士蘇黎世大學首次發表沙蟻具有偏振導航能力的文章。研究人員發現,生活在非洲沙漠中的沙蟻,在覓食過程中,覓食路線無規律,而回巢路線卻近似直線。通過研究證明,天空中具有穩定的偏振光分布模式,而沙蟻複眼中具有對偏振光極其敏感的神經視覺系統,能夠採集天空偏振信息,通過分析偏振信息實現導航,沿近似直線回巢。受昆蟲複眼結構啟發,大連理工大學研究團隊將偏振導航傳感器很好的應用於移動機器人導航定位及無人機自主飛行中,通過實時測量天空偏振信息實現導航功能。

  研發團隊成員王忠旭說,與傳統導航方法如慣性導航、衛星導航等相比較,偏振導航具有抗電磁幹擾,防人工虛假信號欺騙,獨立性好的特點。

  據介紹,仿生偏振導航傳感器導航定位功能在軍事和民用等領域具有更廣泛的應用價值和重要意義。在軍事方面,衛星導航易受人為幹擾,不宜用於洲際飛彈、航母、轟炸機等裝備,而採用仿生偏振導航與慣性導航的組合導航,可以實現不受幹擾的全自主導航。在民用方面,如森林救援、樹蔭下,在GPS信號受遮擋而信號拒止,可以採用仿生偏振導航實現導航功能。在如高壓線等附近存在電磁幹擾的場合,磁羅盤等器件不能使用,仿生偏振導航傳感器可以取代磁羅盤實現無人機姿態信息的測量。在深海隧道、礦洞等環境中,衛星導航無法使用的情況下可以利用礦燈自製一個偏振光分布模式實現導航。

  此項目日前獲得第十三屆「挑戰杯」遼寧省大學生課外學術研究作品競賽特等獎。

編輯: 鄭睿

關鍵詞: 大連理工;防幹擾;偏振導航器

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