[发明专利]双圆柱缝隙式太阳方位测量方法与系统

权利要求书

1.双圆柱缝隙式太阳方位测量系统，其特征是包括圆柱底座、旋转圆柱体和步进电机，旋转圆柱体设置在圆柱底座上，步进电机驱动旋转圆柱体旋转，旋转圆柱体的中心转轴位置上设置感光管直线阵列，旋转圆柱体上由中心转轴沿圆柱径向开有感光缝隙，圆柱底座与旋转圆柱体相接触的一面设有感光管圆形阵列，所述感光管圆形阵列以旋转圆柱体的转轴为圆心，感光管直线阵列和感光管圆形阵列的输出分别经信号调理电路连接微控制器MCU。

2.根据权利要求1所述的双圆柱缝隙式太阳方位测量系统，其特征是所述感光缝隙的缝隙宽度在满足以下约束的情况下最小化：1)射入光线不发生衍射；2)射入光线到达感光管处，其光强在感光管灵敏度下限之上。

3.权利要求1或2所述的双圆柱缝隙式太阳方位测量系统的测量方法，其特征是步进电机驱动旋转圆柱体旋转，阳光通过感光缝隙照射到感光管直线阵列和感光管圆形阵列，由感光管直线阵列的电压均值随旋转圆柱体绕轴旋转角度而变化的直线角度曲线，测量当前太阳的方位角，直线角度曲线的峰值与阳光贯穿感光缝隙同步发生；由感光管圆形阵列对光线感应后的电压输出值，测量旋转圆柱体当前的旋转角，以圆形阵列中电压最大的感光管的角度，作为旋转圆柱体当前的旋转角。

4.根据权利要求3所述的双圆柱缝隙式太阳方位测量系统的测量方法，其特征是包括以下步骤：

1)步进电机的转轴角度复位至零度；

2)MCU读取感光管直线阵列电压输出；

3)实时计算感光管直线阵列各管输出电压的均值V，同时记录对应电机转轴的旋转角φ，用于得到直线角度曲线；

4)步进电机电机转轴旋转△φ角度；

5)MCU读取感光管圆形阵列电压输出；

6)MCU读取感光管圆形阵列中电压峰值所对应的感光管索引号，将其映射成电机转轴角度；

7)MCU读取并记录当前的电机转轴角度，若其等于360°,则跳转至下一步，否则跳转至步骤2)；

8)读取并记录各电压均值V中的峰值所对应的φ，表示为φ₀，φ₀即为当前的太阳方位角或俯仰角；

9)跳转至步骤2)，持续测量。