麥姆斯咨詢獲悉，北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院張蓓課題組與中國人民大學物理學院王樂課題組合作，系統梳理了“偏振傳感與導航”技術的發展脈絡，尤其是近幾年渦旋偏振傳感技術的最新進展。該工作覆蓋了“偏振傳感與導航”的仿生起源、物理機理、傳感原理、導航算法、樣機與實驗測試，以及技術進展、樣機選型、學科交叉等系統分析，是該領域內容覆蓋比較全面的一次技術梳理。
該工作以長綜述形式發表在《IEEE Transactionson Instrumentation & Measurement》期刊，題目為：Review of Solar Polarization Navigation: Technical Evolution, Sensor-Algorithm Integration, and Prototypes for Ground & UAV Scenarios。合作者包括中國人民大學物理學院王樂副教授；技術調研與匯總整理由北航自動化學院2023級研究生單晨寧、2024級研究生王俊杰完成，本科生（馮如杯）劉雨菲和鐘貝寧協助。
圖1 偏振傳感與導航算法
1. 傳感技術匯總與算法匹配
課題組基于所建立的傳感技術分類框架，梳理了偏振導航傳感技術在2D與3D兩類場景下的適用性，歸納了適用于地面水平平臺（如機器人、自動駕駛）的2D系列算法，以及通常與慣性導航系統（INS）融合適用于無人機等平臺的3D算法。在此基礎上，研究進一步給出了不同應用場景下算法與傳感器的匹配方案，為工程選型提供參考。
圖2 導航算法 vs. 傳感技術
2. 傳感技術/原型樣機的匯總與實驗驗證
研究匯總了國內外多個課題組自1997年以來的三大類偏振傳感技術（偏振對抗、偏振成像、渦旋偏振），涵蓋9個子類傳感技術，并梳理了21個代表性原型樣機（其中16個2D樣機、5個3D樣機）的實驗情況。實驗內容包括室內標定、室外靜態/動態測試以及無人機飛行測試。
3. 天氣干擾與傳感器（技術）選型建議
針對實際應用中常見的遮擋、強反射、多散射等干擾，課題組分析了各類傳感器（技術）的原理差異，以及其在不同條件下的表現差異，給出了不同天氣場景下的傳感器選型建議。并且，研究進一步討論了夜間、水下等多元應用場景偏振導航，以及多源融合導航（例如偏振/慣導/地磁融合）。
4. 學科交叉與技術前沿
該綜述指出，仿生偏振導航只是偏振檢測技術的應用場景之一。事實上，偏振檢測在材料表征、腫瘤診斷、血糖檢測、自動駕駛影像、遙感、電場檢測等多個領域都有相應的技術和應用。課題組從學科交叉角度，系統梳理了仿生導航中的偏振檢測（傳感）與其它領域偏振檢測的技術共性與交叉融合。
論文信息：
DOI: 10.1109/TIM.2026.3711308
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