为了满足偏振光天文导航定位对高精度太阳空间位置信息的需求, 提出一种基于瑞利大气偏振模式的太阳自主定位方法。实验结果表明, 该定位方法能够获取太阳相对可靠的地理位置信息, 且经、纬度误差均值分别为0.251°和0.171°。虽然该方法的定位精度有待于进一步提高, 但其作为其他定位方式的补充有着重要应用价值。

为了满足偏振光导航中对天空特征点位置信息的需求, 提出一种基于Rayleigh大气偏振模式的太阳和太阳子午线空间位置的计算方法.首先分别利用瑞利单次散射理论和偏振分析仪重建了理论和实测大气偏振模式, 再根据大气偏振分布模式的特点, 对所采集的偏振度数据和E-矢量数据进行聚类分析, 利用偏振度数据确定太阳位置, E-矢量数据确定太阳子午线位置, 将求取太阳和太阳子午线空间位置的问题转化为确定相应类中心的问题.最后对所提方法分别就大气偏振的理论模式和实测模式进行实验分析, 与最小二乘法利用偏振数据反推太阳位置法相比, 该方法有效地利用了偏振模式整体分布的稳定性特点, 可以通过采集大范围偏振信息获取较准确的空间显著特征点位置, 得到较好的实测数据处理结果.