[發明專利]輻射源空間角度測量方法

有效

• 申請號: 201210266304.3
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102798374A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 王江
• 申請（專利權）人: 王江
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明涉及空間物體方向角測量技術，特別涉及輻射源與觀測點的空間角度測量技術。

背景技術

物體，如各種輻射源（光源、熱源等）的空間位置，包括其與觀測點的空間角度和距離，是空間物體進行標識最重要的基本參數，具有非常重要的實際意義。然而，有時人們并不在意物體與觀測點的距離，而更關心其方向——輻射源與觀測點之間的空間角度，即輻射源矢量的空間角度（在空間坐標系中通常用輻射源矢量與坐標軸的夾角來表示）。如太陽能發電技術中，就非常需要知道輻射源（太陽）的實時空間角度，以便調整太陽能電池帆板的角度，對太陽進行實時跟蹤，使其正對太陽，以獲得最大的電能。又如在軍事應用中通過對輻射源的定向，可以對目標實施打擊或提供預警等。

本申請人申請的名為《電磁輻射空間角度測量方法》發明專利（公開號：CN101907457B，公開日：2010年12月8日）將傳感器圍成正K棱柱體或長方體，利用這些多面體上被輻射源照射的各面間的幾何關系分析推得的輻射源投射在多面體各面上的能量與輻射源空間角度的數學關系式，使用從多面體各面上測得的能量求得輻射源的空間角度。與以往技術相比，該專利實現了對輻射源空間角度的全視場定向，較大地擴展了此類技術的應用范圍。然而，該專利在測量方法還有較大不足，在實際應用中尚存在以下問題亟待解決：

第一，該專利輻射源空間角度計算式的推導方法無法擴展用于大部分多面體，僅適用很少部分的多面體，極大地限制了其應用范圍。首先，該專利僅指出正K棱柱體及長方體可用于輻射源空間定向，但未給出多面體需滿足什么條件才能用于輻射源空間定向。其次，該專利輻射源空間角度的計算式是利用多面體上被輻射源照射的各面間的幾何關系分析推導得到，由于所分析的正K棱柱體及長方體各面間存在平行、垂直、對稱等特殊幾何關系，因此，這些多面體各自的輻射源空間角度計算式能通過它們各面間的幾何關系分析推出。但對其它多面體，尤其是各面間幾何關系無規律且復雜的多面體，很難甚至不能由它們之間的幾何關系分析推出輻射源空間角度計算式。

第二，輻射源空間角度計算式由多面體上被輻射源照射的各面間的幾何關系決定，因此，不同多面體的計算式各異，如公開號為CN101907457B的專利中，由正方體和正六棱柱體推得的計算式就各不相同。即使對同一多面體，如果不同空間角度的輻射源照射在該多面體上的各面間幾何關系不同，則對于不同空間角度，該多面體也將具有不同的計算式。

第三，易受環境中輻射干擾源的影響，尤其是輻射源多徑傳輸干擾的影響。比如：正K棱柱體或長方體安裝在平面B上，輻射源的輻射方向與正K棱柱體或長方體的側面及底面都不垂直，此時，正K棱柱體或長方體被輻射源照射的側面將包含輻射源在平面B上產生的反射光，從而導致輻射源定向出現偏差。

綜上所述，現有技術輻射源空間角度測量方法，依賴于多面體特殊的幾何關系，傳感器布置不靈活，易受環境干擾，實際使用局限性大；空間角度計算復雜，對不同的多面體需要推導不同的計算式，有的甚至不能進行實際計算。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是針對現有技術的上述缺點，提供一種輻射源空間角度測量方法。

本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，輻射源空間角度測量方法，包括如下步驟：

A、在M個面上布置傳感器，選擇其中法矢量不共面的3個面，其中，M為整數，M≥3；

B、使所述3個面接受同一輻射源S照射；

C、由所述3個面的單位法矢量建立矩陣A=n1o→n2o→n3o→;]]>