李磊磊，梁 琳，张旭升，陈家斌，刘星桥

（1. 北京理工大学 自动化学院，北京 100081；2. 北京理工大学 光电学院，北京 100081）

经过亿万年进化，沙蚁、蜜蜂、蟋蟀等昆虫形成了自己特有的导航方式，即利用天空偏振信息实现导航[1]。这些昆虫通过自身偏振视觉系统感测天空偏振信息，解算出身体轴线相对于太阳子午线的方位信息，结合行进的步长或飞行的距离，完成航迹推算，实现自主导航。通过这种导航方式，沙蚁可以到距离巢穴数百米的地方进行觅食后，几乎沿直线返回巢穴[2]；蜜蜂可以采集 200 万朵花儿的粉，来回飞翔4.5×105 km，却从不会迷路。偏振光导航是自然界中生物体常用的导航方式之一，偏振光导航作为一种新型的导航技术，引起了国内外科研人员的广泛关注。

多年来国内外有不少学者分析了生物偏振敏感导航机理，并利用昆虫解剖学、电生理学、仿生学方面的研究成果，设计了仿生偏振导航传感器模型，初步证实了仿生偏振导航的可行性。1999 年，瑞士苏黎世大学T. Labhart 利用光电元件制备了一个偏振敏感神经元模型[3]。2000 年，Lambrinos 等人将沙蚁导航策略应用到移动机器人的自主导航上来，设计了一种六通道的偏光导航传感器[4]。褚金奎课题组在Lambrinos 等人研究基础上做了进一步改进，研制了一种并发式六通道正交偏振导航传感器，并提出了一种偏振光及红外传感器辅助惯导定姿方法[5]。Tang 等提出了一种适应恶劣环境的脉冲耦合神经网络偏振光定向方法[6]。Chen 等提出了基于相机的偏振导航传感器的设计和校准方法[7]。……