Lambrinos等人(1997)模仿沙蚁的偏振导航机理，利用无机光电材料研制了偏振敏感罗盘模型，设计多通道的偏振光传感器，每个传感器由线性检偏器和蓝色滤光片的光电二极管构成的，选取0°、60°、120°偏振检测方向，通过对数放大器解算检测到的天顶位置的偏振光信息，实现了移动机器人的导航，验证了仿生偏振导航的可行性。Schmolke等人(2002)通过人造偏振光，在室内实现了移动机器人路径跟踪实验。Chahl等人(2012)在无人机上对开发的仿蜻蜓复眼的偏振光导航传感器进行了测试。

大连理工大学褚金奎课题组从2004年开始研究仿生偏振导航传感器(褚金奎和赵开春，2005)，基于Rayleigh散射理论建立了大气偏振模型，并在中国率先开发了仿生导航传感器样机，目前已有多种类型的偏振光导航传感器，并实现了无漂移±0.1°的室内导航精度。褚金奎和赵开春(2005)根据昆虫偏振导航的敏感机理，分析了偏振敏感神经元模型的测角算法，对扫描并发式的两种算法进行了改进，提高了算法的角度分辨率和计算速度。并通过模仿沙蚁的3对不同偏振角度敏感的偏振神经元，利用偏振片、光电二极管和对数运算放大器，把偏振光信号转化为三路电压信号，设计了仿昆虫POL神经元模型的六通道偏振光测试实验装置。刘利兵等人(2006)搭建了一种基于嵌入式ARM微处理器的偏振光导航传感器的原理样机(图6)，通过室外环境测试和机器人路径导航实验，验证了传感器的高精度和误差不随时间累积的特性。

褚金奎等人(2011)根据传感器样机搭建了六通道的仿生导航传感器(图7)，利用传感器搭载的时钟模块和GPS模块获取地理位置的正北信息，求解体轴与正北方向的夹角实现导航。

Chu等人(2013)利用MEMS工艺在同一聚碳酸酯基底上压制了６个不同方向的双层金属光栅，搭建了模块化的集成偏振光导航传感器，偏振光检测模块为基于双层金属纳米光栅的集成器件，偏振信息处理模块为MSP430，实现了传感器的集成化(图8)。

大连理工大学Wang等人(2015)提出了一种基于偏振光和地磁场的新型自主实时定位方法，通过融合两个不平行方向的偏振光传感器，利用磁性指南针，水平仪或姿态测量仪表，结合计算机提供UTC时间和地磁场分布的信息，得到样机位置的经纬度(图9)。

褚金奎等人(2017)利用这种方向融合的偏振光定位方法搭建了样机(图10)。通过对偏振光导航传感器进行多方向阵列分布，实时检测天空多个方向的偏振光信息，对多方向信息的优选和融合，可以得到更准确的太阳空间位置，实现实时定位。经度方向上的定位精度为±0.4°，纬度方向上为±1.2°。

此外，针对点源式偏振光导航传感器无法获得全天空偏振方位角信息的问题，李彬等人(2014)还研发了基于CMOS分焦平面的成像式偏振光导航传感器。

其他团队中，北京大学晏磊团队(2009)提出了一种利用天空偏振光分布确定仿生导航系统航向角的方法。通过数值分析的方法，确定了偏振模式图中太阳子午线的位置，并利用此方法实现导航。

合肥工业大学的高隽团队研究了偏振信息处理方法和检测手段，田柳等人(2011)提出了一种利用大气偏振模式的对称性获取航向角的方法，通过对大气偏振模式图进行对称性检测，确定太阳子午线位置，解算航向角信息。范宁生等人(2011)开发了基于昆虫POL神经元的四通道点源式偏振光检测传感器样机(图11)，实现对天空偏振信息的实时采集。

中北大学梁建琦等人(2017)设计了一种基于斯托克斯矢量测量偏振方位角的三通道成像式偏振光导航装置。如图12所示，利用3个CMOS采集不同偏振方向偏振片下的蓝色波段偏振光，并编写了成像测量软件，在上位机上实现了实时采集测量，最终的动态航向角误差在±1°左右。

此外，西北工业大学、国防科技大学、北京航空航天大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学等单位也对偏振光导航传感器及其算法优化做了研究。

综上所述，目前传感器从采样机理上分为两大类：点源式和成像式。点源式传感器由偏振器、光电二极管及对数放大器等组成，具有实时性好、鲁棒性高的特点，可以测量天空中某一点的偏振度，但是容易受到天空环境的影响。成像式传感器由光学镜头、偏振器及图像传感器等组成，可以测量全天空的偏振信息，对于天空中部分区域的扰动具有抗干扰性，但是系统的实时性不好，图像处理过程复杂。

偏振信息处理算法可分为基于昆虫POL神经元偏振对抗算法，基于光学斯托克斯矢量的米勒矩阵三元解算法，以及基于偏振分布模型对称性的太阳方向矢量求解法。通过采用最小二乘法及神经网络补偿法，能够有效补偿传感器的原始误差，提高导航航向角的精度及稳定性。偏振光导航传感器的导航精度能够达到±0.1°，且成像式传感器的精度低于点源式，约为±1°。目前影响偏振光导航传感器精度的因素主要为偏振信息提取算法的适应性、偏振模型的真实性、准确性及集成器件的工艺精度。