[发明专利]基于最大密度布置与仿生型布置组合定日镜场排布方法

权利要求书

1.基于最大密度布置与仿生型布置组合定日镜场排布方法，其特征在于：包括如下步骤

步骤一：确定密集型排布区域

将清洗和定日镜操作要求所需的最小中心距离定义为DM，以此为基本要求，相邻定日镜之间呈等边三角形，等边三角形的边长大于或等于DM；将这样的等边三角形按照列或者行排列，取得排布区域方案；

步骤二：计算密集区域可排布的定日镜数量

对步骤一确定的密集型排布区域内，根据最大密度布置方法，计算获得密集区域可排布的定日镜数量；

步骤三：计算外部镜场排布的定日镜数量

用总定日镜数量减去密集型排布区域可排布的定日镜数量，得到外部镜场排布的定日镜数量；

步骤四：计算外部镜场中定日镜的坐标

根据步骤三计算所得的外部镜场排布的定日镜数量，采用仿生型布置方法计算第i面定日镜的坐标；

步骤五：计算总体镜场效率

采用梯度下降的方法，进行总体镜场效率计算；如果效率值达到退出条件进入步骤六，如果效率值未达到退出条件进入步骤一；

步骤六：布设镜场

根据步骤五计算所得内外区分界半径的值，按照步骤二计算所得的密集区域定日镜数量、步骤三计算所得的外部镜场排布定日镜数量及步骤四计算所得的外部镜场中定日镜的坐标进行镜场布设；

所述的步骤二中的最大密度布置方法是以相邻定日镜之间呈等边三角形进行布设的方法，且等边三角形的边长为DM；

所述的步骤五中梯度下降的方法具体如下，

对总体镜场效率eff，定义为基于内外区分界半径x的函数：eff＝f(x)，而优化的最终目标为取得max f(x)对应的自变量取值x₀；

第一步：选取5-25的步长，计算导数，即梯度

其中，y为总体镜场效率；

第二步：根据导数计算结果，向梯度方向移动

x←x-γ.f'(x)，式中，γ为步长，步长是在梯度方向即寻优方向上前进的距离或网格搜索的间隔；

第三步：通过循环迭代，当目标函数f(x)发生收敛，则说明f(x)达到了局部最大值；

第四步：重新随机生成初值，从第一步开始循环，并更新f(x)的最大值，当max f(x)稳定时，则找到了最大全局的最优解；

第五步：输出全局最优解对应的x₀。

2.如权利要求1所述的基于最大密度布置与仿生型布置组合定日镜场排布方法，其特征在于：所述的步骤一采用网格搜索和梯度下降法确定。

3.如权利要求1所述的基于最大密度布置与仿生型布置组合定日镜场排布方法，其特征在于：所述的步骤四中的仿生型布置方法的第i面定日镜的最终坐标通过如下计算得到

θ_n＝n·2π/τ²

式中：τ—用于根据螺线生成坐标的黄金分割数；

n—所需要布置的定日镜个数；

θ_n—对应定日镜的布置角度；

基于以上常数，再按照下列公式计算，可得到第i面定日镜的最终的x_i，y_i坐标：

式中的a，b为定日镜位置调整系数。

4.如权利要求1所述的基于最大密度布置与仿生型布置组合定日镜场排布方法，其特征在于：所述的步骤五中退出条件是循环寻优次数达到设定值或达到预定的效率值。