[發明專利]無線自供電數字太陽敏感器

有效

• 申請號: 201510629603.2
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105091846B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 衛旻嵩;邢飛;尤政
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

1.一種無線自供電數字太陽敏感器，其特征在于，包括：

電源模塊，用于為所述無線自供電數字太陽敏感器供電；

MEMS光線引入器，所述MEMS光線引入器包括至少一組非對稱小孔圖案,所述至少一組非對稱小孔圖案在水平和豎直方向上的間距相等，等于預設特征距離；

CMOS圖像探測器，所述CMOS圖像探測器位于所述MEMS光線引入器的下方，用于對所述MEMS光線引入器引入的光線進行探測,并輸出探測器敏感單元的行列光強信息，其中，所述行列光強信息為光斑數據；

電子學系統,用于對所述電源模塊提供的能量進行管理，并根據所述行列光強信息計算兩軸太陽角,以及將所述兩軸太陽角輸出給上位機。

2.如權利要求1所述的無線自供電數字太陽敏感器實現方法，其特征在于，所述電源模塊包括太陽能電池，所述太陽能電池是并聯設置的兩個砷化鎵GaAs太陽能電池片。

3.如權利要求1所述的無線自供電數字太陽敏感器，其特征在于，還包括：機械殼體，其中，所述MEMS光線引入器、CMOS圖像探測器和電子學系統設置在所述機械殼體內，所述機械殼體包括殼體、光線引入器壓板和底蓋。

4.如權利要求1所述的無線自供電數字太陽敏感器，其特征在于，所述非對稱小孔圖案為多組，且每一組所述非對稱小孔圖案均為方形，任意一組所述非對稱小孔圖案按照對角線方向排列，且在水平和豎直方向上的間距等于所述預設特征距離，每對所述非對稱小孔圖案的預設特征距離互不相同，且間隔預設安全距離。

5.如權利要求1所述的無線自供電數字太陽敏感器，其特征在于，所述行列光強信息為256個行方向數據和256個列方向數據，以便所述電子學系統推出圖像探測器上成像光斑的質心坐標。

6.如權利要求1所述的無線自供電數字太陽敏感器，其特征在于，所述電子學系統包括：

能量管理模塊,用于對所述電源模塊提供的能量進行管理；

數據處理模塊，用于根據所述行列光強信息計算兩軸太陽角；

無線通訊模塊，用于將所述兩軸太陽角以無線的方式傳輸給上位機。

7.如權利要求6所述的無線自供電數字太陽敏感器，其特征在于，所述數據處理模塊通過如下公式計算所述兩軸太陽角，所述公式為：

α=arctan(Σi=12(xi-x‾i)2h)β=arctan(Σi=12(yi-y‾i)2h),]]>

其中，h為所述CMOS圖像探測器所在平面xoy與所述MEMS光線引入器所在平面XOY的距離，(x_i,y_i)為入射光線在所述CMOS圖像探測器上成像點在xoy平面上的坐標，為光線垂直于所述XOY平面入射時在xoy平面獲得的成像點的坐標，α為所述入射光線在XOZ平面投影分量與OZ軸的夾角，β為所述入射光線在YOZ平面投影分量與OZ軸的夾角，其中，所述OZ軸垂直于所述平面xoy和XOY。