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基于偏振成像的方位測量誤差建模與分析
關鍵詞：偏振成像 主點偏移 cmos平面傾斜 cmos灰度響應不一致
摘要：為了提升偏振成像定向傳感器的測角精度,建立了基于斯托克斯矢量的偏振方位測量誤差傳播模型。對該模型受到的主點偏移、鏡頭畸變、CMOS平面傾斜等誤差因素進行研究。根據斯托克斯矢量偏振測量原理推導出天空偏振方位角解算方法。將主點偏移、鏡頭畸變、CMOS平面傾斜、灰度響應不一致等因素對方位測量的影響進行討論,利用蒙特卡洛方法進行偏振成像方位測量誤差分析,通過仿真和天空偏振成像實驗分析所建模型的正確性。實驗結果表明:CMOS灰度響應不一致對方位測量誤差的影響最大,當灰度響應不一致在(-6,+6)pixel時,測量誤差在0.11°內,角度均值整體有0.12°偏移;在主點偏移(-1.5,+1.5)pixel,鏡頭畸變(-1,+1)pixel,CMOS平面傾斜(-0.5°,+0.5°),CMOS灰度響應不一致(-6,+6)pixel的共同影響下,太陽子午線的方位測量誤差為0.236 3°(σ)。該誤差傳播模型能夠反映誤差源定量影響方位測量精度,為偏振成像定向傳感器的優化設計提供依據和參考。
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