[发明专利]一种反射镜面与旋转中心偏离的定日镜的方位-俯仰跟踪方法

摘要

一种反射镜面与旋转中心偏离的定日镜的方位-俯仰跟踪方法，首先求得定日镜镜面中心的准确法向，然后在俯仰旋转轴与镜面中心处的切平面平行的条件下，计算定日镜的跟踪方位角和跟踪俯仰角。测量出单位目标向量，测量出定日镜方位旋转轴的倾斜角度ψ_t和ψ_a，测量出两旋转轴的非正交偏角τ₁，并可以计算当地白天任何时刻的单位太阳位置向量。某时刻，旋转定日镜使得反射太阳光斑恰处在聚光靶面的中央，即光斑的中心与聚光靶面中心对齐，通过比较当前的跟踪方位角和跟踪仰角与方位旋转编码器和俯仰旋转编码器记录的定日镜从起始参考位到当前位置分别转过的角度，确定定日镜绕轴旋转的起始参考位对应的跟踪方位角和跟踪仰角。

主权项

1.一种反射镜面与旋转中心偏离的定日镜的方位-俯仰跟踪方法。其特征在于，定日镜的方位旋转轴与俯仰旋转轴所在平面与反射镜面中心处切平面平行的条件下，首先求出镜面中心的准确法向：n→=(sinθ′s→+sinθ*t→)/sin(2θ)]]>θ=0.5arccoa(s→·t→)]]>θ′=θ-arcsin(Hzsinθ2L-Hzcosθ)]]>θ^*＝2θ-θ′其中θ^*是太阳光线在镜面中心的入射角，θ是太阳光线在镜面中心的名义入射角，即没有镜面偏心时太阳光线在镜面中心的入射角，θ′是对应于自旋-俯仰跟踪方式的准确跟踪仰角，Hz是镜面偏心距，L是旋转中心与跟踪目标位置之间的距离，是单位太阳位置向量，是从旋转中心到目标位置的单位目标向量；然后用下述公式计算定日镜跟踪的方位角和仰角：M1=cosψasinψa0-sinψacosψa0001]]>M2=cosψt0-sinψt010sinψt0cosψt]]>M3=cosψa-sinψa0sinψacosψa0001]]>(c1,c2,c3)T=M3M2M1(n→)T]]>α′＝arcsin(c₃/cosτ₁)d₁＝cosα′d₂＝-c₃tan(τ₁)γ＝arg((c₁d₁+c₂d₂)+i*(c₂d₁-c₁d₂))上述跟踪公式中，(·)^T表示向量或矩阵的转置运算；ψ_t和ψ_a分别是方位旋转轴的倾斜角度和倾斜方位角；M₁，M₂和M₃是对应于ψ_t和ψ_a的坐标变换矩阵；τ₁是两旋转轴的非正交偏角，γ是当前的跟踪方位角，α′是当前的跟踪仰角；c₁，c₂，c₃，d₁和d₂，是中间变量。