【摘 要】
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针对偏振光测试系统导航实用化要求,本文对成像式偏振光测试系统的时空分辨率展开了研究。分析了天空偏振光分布原理,构建了天空偏振光分布模式时空对应关系,搭建了偏振光测试系统时空分辨率仿真平台,仿真分析了偏振光测试系统时空分辨率分布规律。基于Stokes矢量表示法,搭建了成像式偏振光测试系统,通过实际测试分析,印证了偏振光测试系统时空分辨率分布规律。具体研究内容如下:首先通过构建天球坐标系和地平坐标系,
【基金项目】
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大连理工大学重点实验室科研专题项目“天空偏振场图与地面高精度导航传感器误差要素实化模型云解算”（项目编号:DUT20LAB135）；
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针对偏振光测试系统导航实用化要求,本文对成像式偏振光测试系统的时空分辨率展开了研究。分析了天空偏振光分布原理,构建了天空偏振光分布模式时空对应关系,搭建了偏振光测试系统时空分辨率仿真平台,仿真分析了偏振光测试系统时空分辨率分布规律。基于Stokes矢量表示法,搭建了成像式偏振光测试系统,通过实际测试分析,印证了偏振光测试系统时空分辨率分布规律。具体研究内容如下:首先通过构建天球坐标系和地平坐标系,描述了基于瑞利散射理论的天空偏振光分布模式的形成原理,实现了基于瑞利散射的天空偏振模式仿真计算。针对实际大气复杂多变的情况,利用Stokes矢量表述偏振光参数信息,搭建了成像式偏振光测试系统,探究了天空偏振模式图子午线提取方法与导航实现。其次提出了经度分辨率、纬度分辨率、时刻分辨率、日期分辨率四个概念及其计算方法,描述了成像式偏振光测试系统时空分辨率。基于瑞利散射理论,利用MATLAB的GUI界面编程,搭建了偏振光测试系统时空分辨率仿真平台,计算了不同仪器分辨率的偏振光测试系统的时空分辨率。再次利用偏振光测试系统时空分辨率仿真平台仿真分析了春分日北京时间12点,全球间隔15°的经度线、间隔10°的纬度线上的经度分辨率、纬度变化率变化规律,探究了全球范围偏振光测试系统空间分辨率分布规律;以北京地区为例,仿真了全年各时刻的时刻分辨率、日期分辨率,探究了时刻分辨率、日期分辨率变化规律。最后搭建了成像式偏振光测试系统,以大连地区为例,仿真分析了同一时刻,不同经纬度地区的导航角偏差,探究了成像式偏振光测试系统的实际空间分辨率;仿真分析了连续多天、连续多时刻的日期分辨率、时间分辨率,探究了成像式偏振光测试系统日期分辨率、时间分辨率变化情况,印证了仿真结果。
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