[发明专利]基于偏振仿生原理的指南针

权利要求书

1.一种基于偏振仿生原理的指南针，其特征在于：该指南针包括偏振光接收模块、光电转换和调理模块、信号采集模块、实时时钟模块、信号处理模块、通讯接口和显示模块；

偏振光接收模块用于模仿沙漠蚂蚁的偏振神经元，配备了面向0°、60°和120°的三个不同偏振方向的检偏器；每个检偏器由一对偏振主轴方向互相垂直的偏振片组成，模仿沙漠蚂蚁偏振敏感的视神经感杆；

光电转换和调理模块包括光电二极管和对数运算放大器；通过光电二极管和对数运算放大器，将三路检偏器输出的偏振光信号转化为三路模拟电压信号，用于信号采集模块；

信号采集模块包括多通道选择器和AD转换芯片；该模块在控制器的控制下，对光电转换和调理模块输出的三路模拟电压信号进行模数转换，输出相应的数字信号；

信号处理模块包括微处理器和实时时钟；实时时钟模块用于实时提供时间信息；微处理器采用公式(7)、(8)和(9)处理信号采集模块输出的三路数字信号，计算得到太阳方位角A_S；

Sinh_S＝sinφsinδ+cosφcosδcost             (7)

太阳偏东时为负，偏西时为正，其计算公式为：

sinAS=cosδcoshSsint---(8)]]>

式(8)算得的sinA_S的绝对值较小时，换用式(9)计算：

cosAS=sinhSsinφ-sinδcoshScosφ---(9)]]>

其中：h_S太阳高度角；

　　　A_S太阳方位角；

t当地太阳时角，表明时间的变化；

φ地理纬度，表明观察点所在的位置；

δ赤纬，表明季节(日期)的变化；

利用太阳方位角A_S与相对角度作“和”，得到绝对角度值，达到指示传感器体轴与地理正南之间夹角的目的；

通讯接口及显示装置提供了RS-232及以太网通讯接口和LCD显示装置。