[发明专利]一种光环境仿真系统中的太阳位置定位方法

说明书

本发明公开了一种光环境仿真系统中的太阳位置定位方法，包括一实验空间以及一设置在所述实验空间内的实验平台，所述实验平台为所述光环境仿真系统的中心，所述实验空间内壁设置有若干分别与一控制单元连接的发光灯，用于模拟太阳的位置；所述光环境仿真系统中的太阳位置定位方法具体包括以下步骤：a.获取仿真观测点的时间、位置、高度以及观测方向数据；b.计算得出太阳的高度角和方位角；c.计算得出该位置太阳日出高度角和日落高度角；d.所述控制单元根据计算结果点亮相应位置的发光灯；所述步骤b和所述步骤c不分先后顺序。

技术领域

本发明涉及仿真实验领域，尤其涉及一种光环境仿真系统中的太阳位置定位方法。

背景技术

在太阳能应用领域经常涉及到到太阳位置的追踪定位，目前常见的追踪定位太阳位置的方法有视日轨迹追踪方法和光电探测器追踪方法。在仿真光环境系统中，我们可以利用其中的视日轨迹追踪方法来定位太阳的位置，视日轨迹追踪方法是利用算法计算地球上某一观察点处的太阳高度角和太阳方位角，然后将数据传送给控制系统，控制系统确定点亮相应位置的光源，模拟太阳的位置。

由于地球天体的运行规律所制，在不同的时间、空间位置，太阳的相对方位会发生变化，因此在光环境仿真系统中要根据不同时间、空间位置定位出太阳相对方位。本算法可根据给出的时间和空间位置，准确的模拟出太阳的方位。

发明内容

本发明提供一种光环境仿真系统中的太阳位置定位方法，以解决现有技术中无法准确模拟太阳的方位和时间的问题；

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种光环境仿真系统中的太阳位置定位方法，包括一实验空间以及一设置在所述实验空间内的实验平台，所述实验平台为所述光环境仿真系统的中心，所述实验空间内壁设置有若干分别与一控制单元连接的发光灯，用于模拟太阳的位置；

所述光环境仿真系统中的太阳位置定位方法具体包括以下步骤：

a.获取仿真观测点的时间、位置、高度以及观测方向数据；

b.计算得出太阳的高度角和方位角；

c.计算得出该位置太阳日出高度角和日落高度角；

d.所述控制单元根据计算结果点亮相应位置的发光灯；

所述步骤b和所述步骤c不分先后顺序。

在一些具体实施方式中，所述步骤b的计算方法具体为：

其中H_s表示太阳高度角，A_s为太阳方位角，为地理纬度，δ为太阳赤纬，t为时角。

在一些具体实施方式中，所述步骤c的计算方法具体为：

h为海拔高度为，为日出和日落时的太阳高度角，其中R为地球半径。

在一些具体实施方式中，在所述步骤a中，以所述实验平台为原点建立一三维直角坐标系，设定y轴的方向为正北方向，以正北为0°参考方向。

在一些具体实施方式中，指定观测方向K始终沿y轴方向，当y轴方向由正北方向变为指定方向K时，俯视下沿顺时针方向指定方向K与正北方向的夹角为Δθ，可得在给出指定方向下的仿真实验室内的太阳方位为A_s+Δθ。

本发明通过采用上述技术方案，根据视日轨迹追踪法，可得到任意时刻，位置下的太阳位置，解决了光环境仿真系统中太阳位置的定位问题。

附图说明

图1为本发明中定位光环境仿真系统示意图；