本报大连1月17日电(记者吴琳 通讯员吕东光)昆虫复眼具有导航和定位能力的奥秘在哪里?大连理工大学微系统研究中心褚金奎团队于2004年开展了仿昆虫复眼偏振敏感结构、不依赖卫星导航的微纳传感器研究之后,在全球定位技术的研究中又取得创新性成果。研究成果“偏振遥感物理机理、关键方法与技术应用”日前获2015年国家技术发明奖二等奖。
光在大气的传播过程中形成了少量的偏振光,且偏振光波的分布还具有空间分布的稳定性和时间分布的可重复性,因此生物通过亿万年进化选择利用偏振光进行定位和导航。近年来,各国科学家开始对昆虫复眼的神奇功能进行探索,发现昆虫复眼神经感杆对偏振光敏感,于是开始研发模仿昆虫复眼的偏振敏感机理的导航技术。
褚金奎团队对天空偏振光分布规律和多通道式仿生偏振导航传感器进行了开创性研究,采用纳米级加工手段制作了测角精度高于0.1度、质量小于2千克的高精度仿生偏振光导航原理样机,经实验,实现了移动机器人精确轨迹规划,证明微纳传感器可以充分利用于移动设备导航。该项研究不仅为揭开自然界生物不可思议的全球定位能力提供了一种崭新的研究思路,也可为机器人及无人机等技术领域提供一种强有力的自主导航定位手段。