基于集成光电探测器的仿生偏振光导航传感器

王璐; 王寅龙; 王志文; 褚金奎

doi:10.13873/J.1000-9787(2016)01-0091-04

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基于集成光电探测器的仿生偏振光导航传感器

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 基于集成光电探测器的仿生偏振光导航传感器
- Bionic polarized light navigation sensor based on integrated photodetector
- 传感器与微系统 2016年35卷第1期页码：91-94
- 作者机构：
  
  大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目（51305057）;国家“973”重点基础研究发展计划资助项目（2011CB302105）
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2016)01-0091-04
  中图分类号： TP212
- 纸质出版：2016
- 稿件说明：
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[1]王璐,王寅龙,王志文,褚金奎.基于集成光电探测器的仿生偏振光导航传感器[J].传感器与微系统,2016,35(01):91-94.

WANG Lu, WANG Yin-long, WANG Zhi-wen, et al. Bionic polarized light navigation sensor based on integrated photodetector[J]. 2016, 35(1): 91-94.
[1]王璐,王寅龙,王志文,褚金奎.基于集成光电探测器的仿生偏振光导航传感器[J].传感器与微系统,2016,35(01):91-94. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2016)01-0091-04.

WANG Lu, WANG Yin-long, WANG Zhi-wen, et al. Bionic polarized light navigation sensor based on integrated photodetector[J]. 2016, 35(1): 91-94. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2016)01-0091-04.

摘要

根据沙漠蚂蚁（Cataglyphis）导航机制设计了一个体积小、集成度高的偏振光导航传感器。传感器采用一个具有多方向偏振检测功能的集成光电探测器采集光信号

减小分立元件带来的安装误差。设计了以MSP430为核心的硬件电路来对电信号进行控制处理

采用分段导航算法计算导航角

提高传感器分辨率;设计了实时信息显示界面

便于实时对传感器进行监测。在室内对传感器进行了性能测试

对实验数据进行处理后得到的导航精度在±0.1°以内。实验证明:该传感器精度较高且性能稳定

有着良好的发展应用前景。

Abstract

A polarization navigation sensor of small size and high integration is designed according to Desert ants Cataglyphis navigation mechanism. In order to decrease installation error caused by discrete components

this sensor uses an integrated photodetector to collect light signal. Hardware circuit of this sensor is designed based on MSP430 microcontroller; in order to improve the resolution of the sensor

subsection navigation algorithm is used to calculate navigation angle; real-time information display interface is designed for sensor monitoring. Performance tests on this sensor is carried out indoors

the results show the navigation precision is within ± 0. 1° after experimental datas are processed. The experiment shows that the sensor has high precision and stable property

and it has widespread application prospect in the future.

关键词

Keywords

references

基于MSP430的仿生偏振光导航传感器的设计与实现 [J]. 褚金奎,林林,陈文静,王寅龙. 传感器与微系统 . 2012(08)

基于偏振光传感器的移动机器人导航实验 [J]. 褚金奎,陈文静,王洪青,戎成功. 光学精密工程 . 2011(10)

天空偏振光测量系统的设计(英文) [J]. 崔岩,曹楠楠,褚金奎,赵开春,王体昌. 光学精密工程 . 2009(06)

新型仿生偏振测角传感器及角度误差补偿算法 [J]. 赵开春,褚金奎,张强,王体昌. 宇航学报 . 2009(02)

一种嵌入式仿生测角传感器的设计与实现 [J]. 张强,赵开春,褚金奎,王体昌. 传感器与微系统 . 2008(09)

仿生偏振导航传感器实验模型的构建与标定 [J]. 褚金奎,赵开春,王体昌,张强. 微纳电子技术 . 2007(Z1)

仿昆虫复眼偏振敏感测角光电模型研究 [J]. 褚金奎,赵开春. 微纳电子技术 . 2005(12)

Integrated blue-sensitive polarization-dependent photodetector [J] . Jinkui Chu,Zhiwen Wang,Yingjie Zhang,Ze Liu,Yinlong Wang. Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS . 2013 (3)

Construction and performance test of a novel polarization sensor for navigation [J] . Jinkui Chu,Kaichun Zhao,Qiang Zhang,Tichang Wang. Sensors & Actuators: A. Physical . 2008 (1)

Detection of ammonia in the ppt range based on a composite optical waveguide pH sensor [J] . Abliz Yimit,Kiminori Itoh,Masayuki Murabayashi. Sensors & Actuators: B. Chemical . 2002 (3)

Optical waveguide sensors in analytical chemistry: today’s instrumentation, applications and trends for future development [J] . R. A. Potyrailo,S. E. Hobbs,G. M. Hieftje. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry . 1998 (4)

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