作者:刘万生 龙海波 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/7/19 9:29:11
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大连理工大学研发出防干扰的微纳仿生偏振导航器

 

记者刘万生 通讯员龙海波 7月18日,大连理工大学褚金奎教授团队成功研发了微纳仿生偏振导航传感器,模仿昆虫复眼结构,感知天空偏振光强的分布进行导航定位,只要能感知到光线配合惯性导航就能实现长时间精准定位。

研究人员发现,生活在非洲沙漠中的沙蚁,在觅食过程中,觅食路线无规律,而回巢路线却近似直线。研究证明,天空中具有稳定的偏振光分布模式,而沙蚁复眼中具有对偏振光极其敏感的神经视觉系统,能够采集天空偏振信息,通过分析偏振信息实现导航,沿近似直线回巢。受昆虫复眼结构启发,大连理工大学研究团队将偏振导航传感器很好的应用于移动机器人导航定位及无人机自主飞行中,通过实时测量天空偏振信息实现导航功能。

研发人员王忠旭说,与传统导航方法如惯性导航、卫星导航等相比较,偏振导航具有抗电磁干扰,防人工虚假信号欺骗,独立性好的特点。

据了解,仿生偏振导航传感器导航定位功能在军事和民用等领域具有更广泛的应用价值和重要意义。在军事方面,卫星导航易受人为干扰,不宜用于洲际导弹、航母、轰炸机等装备,而采用仿生偏振导航与惯性导航的组合导航,可以实现不受干扰的全自主导航。在民用方面,如森林救援、树荫下,在GPS信号受遮挡而信号拒止,可以采用仿生偏振导航实现导航功能。在如高压线等附近存在电磁干扰的场合,磁罗盘等器件不能使用,仿生偏振导航传感器可以取代磁罗盘实现无人机姿态信息的测量。在深海隧道、矿洞等环境中,卫星导航无法使用的情况下可以利用矿灯自制一个偏振光分布模式实现导航。

该项目日前获得第十三届“挑战杯”辽宁省大学生课外学术研究作品竞赛特等奖。

 
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