[发明专利]三通道偏振导航敏感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种导航敏感器，特别是涉及一种三通道偏振导航敏感器。

背景技术

仿生偏振导航是模拟沙蚁等昆虫感知天空偏振模式来进行导航定位的一种自主导航方法。其中，偏振导航敏感器为根据该方法设计的一种新型仿生导航传感器。

现有的的偏振敏感器主要包括全天空偏振模式测量装置和定向测量装置两类。

文献1“专利申请号为201210032766.9的中国发明专利”公开了一种全天空偏振光测量系统。该系统包括有三个数码相机的全天空偏振光测量系统。该装置在每一数码相机前端设置有一鱼眼镜头，每一鱼眼镜头前端依次设置有一个偏振片和一个滤光片，每一数码相机的输出端连接计算机。利用该装置可以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。

参照图5。文献2“赵开春，褚金奎等.新型仿生偏振测角传感器及角度误差补偿算法.宇航学报，2009”公开了一种仿生偏振测角传感器。该偏振传感器包含三个偏振方向分析器，每个偏振方向分析器由一对正交的偏振光敏感单元配置对数运算放大器组成。偏振敏感单元由蓝色滤光片、线性检偏器（中间刻线表示偏振方向）和光电二极管构成。三个偏振方向分析器是由一个圆柱体上绕中心轴线均匀分布的6个偏振敏感单元组成，装配时，需要旋转检偏器使其偏振方向分别与传感器参考方向成0度，60度和120度，对这三个偏振方向的信号进行分析处理，即可得到传感器参考方向与太阳子午线之间的夹角及测量方向的偏振度信息，从而实现导航。然而，该偏振敏感器由于使用了圆形偏振片，从而使得偏振片不易固定，在振动等条件下容易发生偏转；而且偏振敏感器在装配偏振片时，需要转动偏振片进行对准，使其偏振方向与传感器的参考方向成相应角度，该对准方式很难保证高精度，亦给安装带来不便。

发明内容

为了克服现有仿生偏振测角传感器测量精度差的不足，本发明提供一种三通道偏振导航敏感器。该敏感器的装载板上开有六个方孔用来装载偏光立方体分光器，中间两个方孔与参考方向平行，左边两个孔是中间两个方孔顺时针旋转60度，右边两个方孔是中间两个方孔逆时针旋转60度，偏光立方体分光器与装载板上的六个方孔采用间隙配合，装载板上方开有浅槽，使得偏光立方体分光器略高出一点，便于固定。由于采用偏光立方体分光器作为偏振片，避免了偏振敏感器装配时偏振方向的调整，而且结构简单，加工方便，可以提高测量精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三通道偏振导航敏感器，其特点是包括底座1、固定板2、装载板3、压槽4、压板5、压环6、压块7、压片8、滤光片11、偏光立方体分光器13和电路板14。固定板2上均匀开两行通光孔，每行三个通光孔，固定板2下方开长方形槽，电路板14置于槽内，并用第四螺钉15固定于固定板2上，使电路板14上的光电二极管刚好通过通光孔；底座1上方开槽，与固定板2上的通孔相对应，装载板3上开有六个方孔用来装载偏光立方体分光器13，中间两个方孔与参考方向平行，左边两个孔是中间两孔顺时针旋转60度，右边两个孔是中间两孔逆时针旋转60度，偏光立方体分光器13与装载板3上的六个方孔采用间隙配合，装载板3上方开有浅槽，使得偏光立方体分光器13略高出一点，便于固定；底座1、固定板2和装载板3三者用第三螺钉12连接。压槽4上六个通孔与装载板3上的六个方孔对应，用于放置滤光片11，压槽4与装载板3之间用第二螺钉10连接，压槽4上方开槽，槽的大小刚好容纳六个压块7，槽的深度略小于压块7的厚度，以便于将压块7压紧；压块7共六个，正方形，中心处开有螺纹通孔，置于压槽4的开槽处；压板5上开有六个通孔，与压槽4用第一螺钉9连接，将压块7压紧；压环6共六个，有外螺纹，中间开通孔，上方开窄槽。压环6通过压板5上的通孔，与压块7螺纹连接，通过拧紧压环6固定下方的滤光片11和偏振立方体分光器13。

本发明的有益效果是：该敏感器的装载板上开有六个方孔用来装载偏光立方体分光器，中间两个方孔与参考方向平行，左边两个孔是中间两个方孔顺时针旋转60度，右边两个方孔是中间两个方孔逆时针旋转60度，偏光立方体分光器与装载板上的六个方孔采用间隙配合，装载板上方开有浅槽，使得偏光立方体分光器略高出一点，便于固定。由于采用偏光立方体分光器作为偏振片，避免了偏振敏感器装配时偏振方向的调整，而且结构简单，加工方便，提高了测量精度。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明三通道偏振导航敏感器的俯视图。

图2是图1的D-D剖视图。