精密扫描式天空偏振光探测系统OA

针对传统点源式偏振光传感器存在的多通道间一致性误差问题,为提升偏振光测量装置的测角精度与可靠性,构建了一种精密扫描式天空偏振光探测系统。基于大气偏振模式分布规律和偏振光检测原理,利用精密转台带动偏振片旋转,则转台定位精度直接影响偏振角测量精度,再将其编码器提供的原始数据处理所得到的高分辨率、高精度角度信息作为偏振信息解算时的相位参考,通过采集离散角位置下的偏振光强数据,采用线性最小二乘拟合法将数据拟合得到理论偏振响应模型,从而解算偏振角。然后,通过载体定位系统获取的实时时间与经纬度信息,计算出地理坐标系下的太阳理论方位角,系统实时采集并解算得到载体坐标系下的太阳观测方位角。最后,将上述两组数据在统一的时间轴上对齐,并以时间偏移为变量进行逐点比对与统计分析,即可计算出系统的测角精度与稳定性指标。在室内及晴朗空旷的室外环境下分别进行实验,结果表明,该偏振光探测系统的室内测角精度可以达到±0.01°,室外环境下测角精度可达±0.02°,验证了其偏振角测量的高精度和有效性。