[发明专利]分布式大气偏振模式检测系统及系统控制方法

说明书

技术领域

本发明属于智能信息获取和仿生机器人导航技术领域，特别涉及一种仿生偏振光自主导航中的分布式大气偏振模式检测系统及系统控制方法。

背景技术

太阳光是一种自然光，在其进入地球大气的传播过程中，由于大气中粒子的散射和反射，产生偏振光。同时，地面物质的反射也会改变太阳光的偏振特性。具有不同偏振方向，不同偏振强度的太阳光，便形成了特定的大气偏振模式。大气偏振模式信息主要包括大气偏振度、偏振化方向等参数信息。大气偏振模式和地理位置、太阳位置、大气环境、天气情况，以及与地形和地面环境有着密切的联系，其规律非常复杂。自然界中，沙蚁(Cataglyphis)依赖其复眼中特殊的偏振敏感结构来感受自然界中的偏振光，从而提供准确的罗盘方向，能够到远处大范围寻找食物并沿着几乎接近直线的路线返回它们的巢穴。这种特殊的导航方法，对研究仿生机器人导航具有深远的指导意义，具有十分重要的应用前景。要实现利用大气偏振模式完成自主导航任务，首先必须建立大气偏振模式的实际模型，而大气偏振模式和地理位置、太阳位置、大气环境、天气情况，以及与地形和地面环境有着密切的联系，故大气偏振模式实际模型的建立需要快速有效获取大量大气偏振模式信息，因而大气偏振模式信息的快速有效检测及大气偏振模式的建立是关键。

本申请人在2009年9月23日提交的申请号为：2009101450480、名称为“大气偏振模式多维检测装置及检测方法”的发明专利申请中，提出了一种结构原理简单、检测效率高、实时性强、一维旋转方式且采用无线通信的大气偏振模式多维检测装置及检测方法，以满足对于大气偏振模式检测的要求。

大气偏振模式和地理位置、太阳位置、大气环境、天气情况，以及与地形和地面环境有着密切的联系，其规律非常复杂。目前包括上述装置在内的针对大气偏振模式信息采集的系统都是单一地点采集，其采集过程需要值守，较难完成长时间段采集，难以跟踪由于太阳位置、大气环境、天气情况长时间段变化而引起的大气偏振模式变化；且采集完成后需要较长时间转移，不能同时获取多种地形和地面环境下的大气偏振信息，故无法满足大气偏振模式建模中对大气偏振模式信息检测的实际要求。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种能同时获取多种地理环境下大气偏振信息的分布式大气偏振模式检测系统，且该系统无需值守，易于完成长时间段采集，可以跟踪由于太阳位置、大气环境、天气情况长时间段变化而引起的大气偏振模式变化，能够满足大气偏振模式检测和建模的要求。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明分布式大气偏振模式检测系统的结构特点是系统组成包括大气偏振模式检测系统控制中心、各中继装置和分布在各不同地理环境的地理位置处的各大气偏振模式多维检测装置；

以所述大气偏振模式检测系统控制中心控制各大气偏振模式多维检测装置自动完成对于所在地理位置的大气偏振信息数据的采集，接收所述大气偏振模式多维检测装置采集的原始大气偏振信息数据，在所述大气偏振模式检测系统控制中心通过数据处理获得多地理环境的大气偏振信息数据并以数据库进行保存和管理；

所述各中继装置保存其中继区域内的各大气偏振模式多维检测装置的通信地址作为路径信息，各中继装置在位于其中继区域内的各大气偏振模式多维检测装置与大气偏振模式检测系统控制中心之间进行信号的中继转发，以中继装置修改自身所保存的路径信息进行路径选择以及对于由中继装置划分的网络结构进行动态调整。

本发明分布式大气偏振模式检测系统的特点也在于：

在所述大气偏振模式检测系统控制中心设置PC机，所述PC机包括具有人机交互界面的主控制模块、通信管理模块、数据处理模块、数据库模块和图形化显示模块；以所述PC机中通信管理模块与大气偏振模式检测系统控制中心的无线通信模块相连接；所述PC机中数据处理模块在接收由所述各大气偏振模式多维检测装置采集的原始大气偏振信息数据后，经数据处理获得多地理环境的大气偏振信息数据；所述大气偏振模式检测系统控制中心是以其无线通信模块与各中继装置和各大气偏振模式多维检测装置进行无线通信。