[發明專利]雙圓柱縫隙式太陽方位測量方法與系統

在審

• 申請號: 201910786940.0
• 申請日: 2019-08-24
• 公開（公告）號: CN110398223A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 顧斌;劉曉楠;袁迎春;王書旺;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01J1/42
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.雙圓柱縫隙式太陽方位測量系統，其特征是包括圓柱底座、旋轉圓柱體和步進電機，旋轉圓柱體設置在圓柱底座上，步進電機驅動旋轉圓柱體旋轉，旋轉圓柱體的中心轉軸位置上設置感光管直線陣列，旋轉圓柱體上由中心轉軸沿圓柱徑向開有感光縫隙，圓柱底座與旋轉圓柱體相接觸的一面設有感光管圓形陣列，所述感光管圓形陣列以旋轉圓柱體的轉軸為圓心，感光管直線陣列和感光管圓形陣列的輸出分別經信號調理電路連接微控制器MCU。

2.根據權利要求1所述的雙圓柱縫隙式太陽方位測量系統，其特征是所述感光縫隙的縫隙寬度在滿足以下約束的情況下最小化：1)射入光線不發生衍射；2)射入光線到達感光管處，其光強在感光管靈敏度下限之上。

3.權利要求1或2所述的雙圓柱縫隙式太陽方位測量系統的測量方法，其特征是步進電機驅動旋轉圓柱體旋轉，陽光通過感光縫隙照射到感光管直線陣列和感光管圓形陣列，由感光管直線陣列的電壓均值隨旋轉圓柱體繞軸旋轉角度而變化的直線角度曲線，測量當前太陽的方位角，直線角度曲線的峰值與陽光貫穿感光縫隙同步發生；由感光管圓形陣列對光線感應后的電壓輸出值，測量旋轉圓柱體當前的旋轉角，以圓形陣列中電壓最大的感光管的角度，作為旋轉圓柱體當前的旋轉角。

4.根據權利要求3所述的雙圓柱縫隙式太陽方位測量系統的測量方法，其特征是包括以下步驟：

1)步進電機的轉軸角度復位至零度；

2)MCU讀取感光管直線陣列電壓輸出；

3)實時計算感光管直線陣列各管輸出電壓的均值V，同時記錄對應電機轉軸的旋轉角φ，用于得到直線角度曲線；

4)步進電機電機轉軸旋轉△φ角度；

5)MCU讀取感光管圓形陣列電壓輸出；

6)MCU讀取感光管圓形陣列中電壓峰值所對應的感光管索引號，將其映射成電機轉軸角度；

7)MCU讀取并記錄當前的電機轉軸角度，若其等于360°,則跳轉至下一步，否則跳轉至步驟2)；

8)讀取并記錄各電壓均值V中的峰值所對應的φ，表示為φ₀，φ₀即為當前的太陽方位角或俯仰角；

9)跳轉至步驟2)，持續測量。