[发明专利]一种基于蒙特卡洛光线跟踪的太阳辐射能密度仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于蒙特卡洛光线跟踪的太阳辐射能密度仿真方法，通过预生成两张定义在局部坐标系中的随机数查找表用于分别存储刻画入射光分布方向和定日镜微表面法向扰动方向，再构建选择起始位置的辅助用的一维随机数表，通过从辅助用的一维随机数表中读取索引，入射光分布方向和定日镜微表面法向扰动方向分别从两张预生成的随机数查找表中获取，再通过仿射变换转化为全局坐标系中的方向，用于后续的仿真计算。在保证太阳辐射能密度仿真结果精度的同时，较大程度上减少随机数的生成和存储开销。

主权项

1.一种基于蒙特卡洛光线跟踪的太阳辐射能密度仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预生成两张均具有N_C个元素的随机数查找表SSP和MHNP，所述SSP为存储刻画入射光分布方向的随机数查找表，所述MHNP为存储刻画定日镜微表面法向扰动方向的随机数查找表；(2)对定日镜表面细分成多个方格并依次编号，每个方格的入射光数目为N_P；(3)构建两张一维随机数表，每张一维随机数表具有与步骤(2)中方格数目一致的元素，每个元素的值随机取自0～N_C‑1；(4)对于定日镜中每个方格，以太阳光主入射方向为参照创建局部坐标系，并从第一张一维随机数表中获取与该方格的编号对应的元素，将该元素的值作为从SSP中获取入射光方向的起始地址，连续读取N_P个元素作为输入，根据仿射变换转化到世界坐标系，作为该方格真正的入射光方向；(5)对于定日镜中每个方格，以该方格的法向为参照创建局部坐标系，并从第二张一维随机数表中获取与该方格的编号对应的元素，将该元素作为从MHNP中获取法向扰动方向的起始地址，连续读取N_P个元素作为输入，根据仿射变换转化到世界坐标系，作为该方格真正的微表面法向扰动方向；(6)获取入射光与定日镜的交点；(7)对入射光进行遮挡测试以获得太阳辐射能密度仿真结果。