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《仿生POL神經(jīng)元的偏振光導航傳感器研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2011年第30卷第9期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)53仿生POL神經(jīng)元的偏振光導航傳感器研究范寧生，張旭東，范之國，王昕(合肥工業(yè)大學計算機與信息學院。安徽合肥230009)摘要：概要分析了沙蟻等昆蟲視覺系統(tǒng)的偏振敏感機理，設計了一種模仿昆蟲視覺系統(tǒng)中偏振敏感(POL)神經(jīng)元的偏振光導航傳感器，闡述了傳感器的工作原理和主要功能結構，并給出了傳感器的實際檢測實驗結果。實驗結果表明，該傳感器實現(xiàn)了類POL神經(jīng)元對大氣偏振信息的快速感知，能夠?qū)崟r獲取偏振化方向，且具有較高的精度，能夠滿足偏振光導航的實際需求。關鍵詞：導
2、航傳感器；仿生；大氣偏振模式；POL神經(jīng)元中圖分類號：TP212文獻標識碼：A文章編號：1000-9787(2011)09-0053-04StudyonpolarizedlightnavigationsensorofimitatingbiologicalPOLneuronsFANNing-sheng，ZHANGXu—dong，F(xiàn)ANZhi—guo，WANGXin(SchoolofComputerandInformation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Polarizationsensitivem
3、echanismO±thevisionsystemofinsectssuchasdesertantiSanalyzedbriefly，andapolarizedlightnavigationsensorimitatingPOLneuronsininsects’visionsystemisdesigned．Workingprincipleandmainfunctioningstructureofthesensorareintroduced．Theexperimentalresultsaregiven．Itdemonstratesthatthesensorcanimplement
4、quickperceptionofatmosphericpolarizationinformationsimilartoPOLneurons，anditcanrealizereal—timeacquisitionofpolarizedlightdirection．Itshighprecisionmeetsthepracticalneedofpolarizedlightnavigation．Keywords：navigationsensor；bionics；atmosphericpolarizationpattern；POLneurons0引言合肥工業(yè)大學高雋教授提出一種四通道
5、大氣偏振信息檢測太陽光在傳輸過程中由于大氣的散射作用而產(chǎn)生偏振傳感器，并研究了傳感器的信號處理與補償方法。本文光，并形成特定的偏振態(tài)分布，即大氣偏振模式?。它包概要分析了昆蟲視覺系統(tǒng)的偏振敏感結構和功能特性，并含了豐富的方向和位置信息。人眼看不到光的偏振現(xiàn)象，在此基礎上設計了一種仿生POL神經(jīng)元的偏振光導航傳但是，許多昆蟲如沙蟻J、蜜蜂、蟋蟀，都有利用偏振光進感器，討論了傳感器的工作原理并設計了其功能結構，最后行導航的能力。大氣偏振模式是地球的自然屬性之一，其給出了傳感器的實驗結果和分析。在較大范圍內(nèi)很難受人為因素的干擾和破壞，特別是在弱／1昆蟲的偏振敏感機理無衛(wèi)星導航信號的
6、“特殊環(huán)境下”仍然能提供導航信息。目前，昆蟲仍是生物偏振光導航機理研究的主要對象。偏振光導航的研究具有重要的軍事應用前景。大氣偏振信研究表明：沙蟻等利用偏振光導航的昆蟲具有相似的偏振息的獲取是實現(xiàn)偏振光導航的關鍵技術，因此，仿生偏振光視覺系統(tǒng)。這個系統(tǒng)具有偏振敏感的光感受器和神經(jīng)細胞導航傳感器具有重要的研究價值。對偏振信息進行感知，還具有復雜的神經(jīng)中樞對響應結果瑞士蘇黎世大學WehnerR等人模仿生物的偏振敏感進行綜合處理計算。功能結構實現(xiàn)了六通道的偏振光傳感器，并成功應用于移復眼是昆蟲的主要視覺器官，由許多小眼組成，每個小動機器人導航J。國內(nèi)大連理工大學褚金奎教授在此基眼包
7、括角膜、晶錐、色素細胞、小網(wǎng)膜細胞等結構。小網(wǎng)膜礎上作了改進并開展了系統(tǒng)的傳感器性能測試研究J。細胞是光感受細胞，細胞膜向中腔伸出大量微絨毛形成獨收稿日期：2011--02-25基金項目：國家“863”計劃資助項目(2009AA12Z309)；安徽省自然科學基金資助項目(11040606M149)；安徽省青年科學基金資助項目(11040606Q41)傳感器與微系統(tǒng)第30卷特的光感受器一感桿(rhabdomere)。光感受器的偏振敏RJ+R2十LK，R5+R6／、感性基于它們對偏振光的吸收。昆蟲復眼的感桿
