太阳光是一种自然光源,太阳光在大气层中传输,会受到大气中的氧气、氮气等分子,以及气溶胶粒子的散射作用,散射会改变太阳光的偏振特性。由于大气的散射作用,天空中会形成特定的偏振光分布模式,其中蕴涵着重要的信息。大气偏振信息的有效获取是实现大气偏振信息应用的前提。本文在仿沙蚁偏振感知相关研究的基础上,设计了一种二维扫描式大气偏振信息检测系统。本文的主要工作如下：(1)针对大气偏振信息的获取问题,总结了国内外关于大气偏振信息检测方法和技术的研究成果,并在此基础上,介绍了一种仿沙蚁复眼中特殊偏振感知结构的大气偏振信息检测方法。(2)根据仿沙蚁偏振信息检测方法,设计了一种基于二维扫描式大气偏振信息检测系统,详细介绍了系统的总体设计方法,数据采集与控制系统、二维旋转运动控制系统等模块的设计与实现。(3)针对二维扫描式大气偏振信息检测系统,进行了实际检测试验分析,检测试验结果表明,该系统通过二维扫描,实现了部分天空区域,以及全天空区域大气偏振信息的检测,对大气偏振信息的获取具有一定的应用价值。