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全天空輝度測定機能を有する光センターによる完全自動太陽追尾システム

采用光学中心的全自动太阳跟踪系统，具有全天亮度测量功能

基本信息

批准号：
19918019
负责人：
柴田幹
金额：
$ 0.48万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19918019/
关键词：
太陽追尾光源方位測定方位センサ

项目摘要

1、自動太陽追尾に必要な光源方位計測機能を実現出来る光センサの基本原理と構造について検討するとともに、受光面の法線との入射角に対してランバートの法則に従う指向特性を持つ光センサが同時に光りを受ける向きに少なくとも3個立体配置し、その出力信号から光源の方位情報を算出する方法を考案した。2、全天空(半球)を視野とする光源方位計測機能とセンサ基準軸(センサ正面方位)に対する光源方位の偏角測定機能を両立出来る光センサ構造を開発した。この光センサは四角錐台の上底面とその側方に位置した4個の傾斜面に合計5個の平面状の光センサを配置した構造(5PD光センサ)である。3、5PD光センサ構造を用いた基準軸(センサZ軸)に対する偏差測定方法について検討すると共に、回転軸と直交して配置された3個の傾斜光センサ信号を使う事により、入射角が±45°の範囲で入射角とほぼ比例関係にある偏差信号検出方法を確立した。同時に光源強度が変化しても、正確に光源方位を算出できる強度補正方法を考案し、その方式の有用性を実験的に確認した。4、コンピュータ制御出来る2軸電動雲台に5PD光センサを取り付け、偏差信号を用いた自動制御による光源自動追尾実験を行った。その結果、比較的簡単な比例プログラム制御により十分な角度精度(±1°)で光源追尾が簡単に実現できる事を確認した。

1. Automatic solar rear-end detection is necessary for the realization of the light source azimuth measurement function. The basic principle of the light source, the structure of the light source, the angle of incidence of the normal line of the light receiving surface, the principle of the light source, the directional characteristics of the light source, the simultaneous light receiving direction, the three dimensional configurations, the output signal, and the method of calculating the azimuth information of the light source are examined. 2. The function of measuring the azimuth of the light source in the whole sky (hemisphere) field of view and the function of measuring the deflection angle of the light source in the whole sky (hemisphere) field of view are developed. The light source is arranged on the upper and lower surfaces of the square frustum, and the side positions of the four inclined surfaces are arranged on five planar light sources (5PD light sources). 3. 5PD optical structure is used in the reference axis (Z-axis). The deviation measurement method is used to determine the deviation of the common axis and the return axis. The deviation measurement method is used to determine the deviation of the three inclined optical signals. At the same time, the intensity of the light source is changed, the correct direction of the light source is calculated, the intensity correction method is examined, and the usefulness of the method is confirmed. 4. Control of optical axis of 2-axis electric head 5. Automatic control of optical axis of deviation signal The results and comparison are simple and accurate, and the angle accuracy (±1°) of the light source rear end is simple and accurate.