《基於雲計算的仿生偏振導航模型研究及精度分析》是依託首都師範大學，由關桂霞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於雲計算的仿生偏振導航模型研究及精度分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：關桂霞
- 依託單位：首都師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
很多昆蟲與鳥類具有偏振視覺系統，可以利用太陽光或月光在大氣中散射的偏振特性進行導航。人類構建的仿生偏振視覺系統也證明了這種天然導航方式的存在，但實際套用必須回答幾個問題：天空偏振模式圖作為偏振導航的基準參考，其變化規律如何？如何獲得？在給定的導航精度下，多大的空間區域或時間範圍可以採用相同的天空偏振模式圖？在該空間區域或時間範圍內，自主運動的不同導航單體定位誤差如何測定並修正？這些問題相互關聯，計算複雜，有必要採用雲計算結構及並行算法，通過變化的多導航單元網路聯合解算。具體包括：仿生偏振導航的誤差分析及多導航單元雲計算支持系統的提出；基於雲計算的偏振模式圖時空解析度模型研究；基於雲計算的多單體測量誤差模型研究；雲計算支持系統條件下仿生偏振導航整體運算過程中的並行算法。.此研究的開展，可以為仿生偏振導航的套用奠定理論與實驗基礎；同時為單個及高密度的受導體自主導航提供一種可實際使用的全新手段。
結題摘要
仿生偏振導航是一種新穎的導航手段，因其所依賴的天空偏振模式圖受環境的影響較大，同時獲取天空偏振光方向信息的感測器還有待於進一步完善，因此在套用方面還沒有發展起來，迫切需要在理論和套用上並行進行開拓性研究。從理論上分析偏振光導航影響因素，並對其誤差進行分析與建模，達到偏振導航的精度要求及實用性目標，是本研究的基本出發點。項目採用全天空偏振測量方法，對天空偏振光在不同條件下的分布情況進行了測量研究，為後續偏振光導航測角平台的設計提供理論依據。然後採用“測量-計算-搜尋-分析-描述-提高”研究方案對仿生偏振導航的測量誤差進行分析與建模，為後續的誤差補償算法提供有效的數學模型。最後採用雲計算技術及並行算法解決載體自身測量產生的誤差以提高仿生偏振導航的精度及實用性，這對仿生偏振導航的套用有著重要的理論與實際意義。 項目獲得北京市科學技術一等獎1項，日內瓦國際金獎1項，申請國家發明專利3項，已獲得發明專利授權2項，發表學術論文9篇，培養了4名碩士研究生，出版教材1部，很好地完成了申請報告的各項研究內容，達到了預定目標。
