[发明专利]面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节装置与控制方法

权利要求书

1.面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取当前时刻t搭载有太阳能捕获装置的海洋运载器的经度、纬度、艏向角ψ、横倾角纵倾角θ_v；

所述的太阳能捕获装置包括四根垂向杆件和四根水平杆件，四根垂向杆件均可伸缩，四根水平杆件的中间均设有弹簧，用于配合垂向杆件伸缩导致上平面面积的变化；所述的四根水平杆件围成方形框架，在方形框架中布置太阳能板，四根垂向杆件分别位于方形框架四角；设方形框架左上角处垂向杆件长度为d_A、左下角处垂向杆件长度为d_C、右上角处垂向杆件长度为d_B、右下角处垂向杆件长度为d_D；初始时四根垂向杆件长度相等，方形框架长度为l₀、宽度为d₀；

步骤2：根据海洋运载器当前经度、纬度位置的日出时间t_sr和日落时间t_ss，计算阈值e₁(t)；根据海洋运载器当前经度、纬度位置的平均波高h_w，计算横倾阈值k₁和纵倾阈值k₂：

步骤3：获取太阳方位角φ_s和太阳高度角α_h，计算太阳相对方位角φ_rs＝φ_s-ψ、太阳能板的期望姿态角90°-α_h与实际姿态角的差值e，若e＞e₁(t)，则调整太阳能捕获装置的四根垂向杆件长度，使太阳能板达到期望姿态角90°-α_h；四根垂向杆件满足：

步骤4：若海洋运载器的横倾小于横倾阈值k₁，则对四根垂向杆件长度进行补偿；

若为左倾，则对方形框架左侧两根垂向杆件长度d_A、d_C进行补偿，补偿后的长度为：

若为右倾，则对方形框架右侧两根垂向杆件长度d_B、d_D进行补偿，补偿后的长度为：

步骤5：若海洋运载器的纵倾小于纵倾阈值k₂，则对四根垂向杆件长度进行补偿；

若为前倾，则对方形框架前端两根垂向杆件长度d_A、d_B进行补偿，补偿后的长度为：

若为尾倾，则对方形框架尾端两根垂向杆件长度d_C、d_D进行补偿，补偿后的长度为：

步骤6：循环执行步骤1至步骤5，使太阳能捕获装置的实际位姿保持捕获角度，提升太阳能板的捕获能力。