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| 基于Rayleigh大气偏振模式的太阳空间位置优化计算 | |
| 作者姓名： | 王飞 唐军 任建斌 王晨光 雷龙海 刘俊 |
| 作者单位： | 中北大学电子测试技术国家重点实验室;仪器科学与动态测试教育部重点实验室; |
| 基金项目： | 国家973计划项目子课题(No.2012CB723404);山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划;国家自然基金杰出青年基金(No.51225504)和面上项目(No.61171056)资助 |
| 摘 要： | 为了满足偏振光导航对空间特征点空间位置信息的需求,提出一种基于Rayleigh大气偏振分布模式的太阳空间位置计算方法.首先,从大气光学的Rayleigh散射理论出发,建立了天空中偏振光的分布模型.然后将由大气偏振模式中的有限的采样点信息确定太阳空间位置的问题转化为非线性最小二乘优化问题,采用Gauss-Newton法简化算法结构,结合对初值的全局搜索以获取精确的太阳空间位置.仿真实验表明,在本文设定的采样方式下,不同时间、不同地点下利用偏振度信息求解,太阳高度角误差均小于10-5度,方位角误差小于10-6度;偏振角度求解时,太阳高度角和方位角求解误差均小于10-6度;并且在不同的采样方式下均保持了良好的优化准确度.实验证实该算法准确度高,对各种采样方式适应性好,可以有效地由偏振模式信息处理得到太阳空间位置. |
| 关 键 词： | 大气光学 太阳空间位置 最小二乘法 最优化 Rayleigh散射 大气偏振模式 导航 |
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