[发明专利]双轴跟踪定日镜方位角标定和检测方法

摘要

本发明公开了一种双轴跟踪定日镜方位角标定和检测方法，通过GPS技术，在定日镜场正南方吸热塔的北方位置设定一条由东向西的线段；在定日镜上安设低频输出激光器；在东西向线段与定日镜相对应的位置处安设一个光电感应半导体平面装置以使定日镜正确“找北”；检测时，定日镜的高度角为0，设被检测定日镜在镜场中的方向角相对于镜场坐标零点为θ，在该定日镜准确“找北”以后，驱动定日镜方位角转动θ角，摄像装置也朝向该定日镜转动θ角；若定日镜所发出的激光光斑对准摄像装置内部图像处理中心坐标，则所检测的定日镜跟踪角度准确。本发明简化了定日镜方位角检测，降低镜场成本；解决定日镜“找北”和方位角检测的技术问题。

主权项

1.一种双轴跟踪定日镜方位角标定和检测方法，其特征在于：将定日镜设置成镜场，并规定定日镜的零点为其准确的朝向正南方时，以地面坐标系为标准，设吸热塔底部中心坐标为原点（0,0,0），定日镜坐标为（x,y,z），采用如下方法进行定日镜零点的标定：第一步，通过GPS技术，在定日镜场正南方吸热塔的北方位置设定一条由东向西的线段，线段两端点通过标定经纬度来实现，该线段垂直于镜场的X轴，并与X轴相交于M点；第二步，在定日镜的支架上安设低频输出激光器，激光器光束与定日镜的前边缘相垂直，激光器高出镜面中心的距离为s，激光发射口离地面高度为z+s；采用重力加速度传感器检测激光器和定日镜的高度角，当两者的高度角相同时表示定日镜反射面与激光器发出的光束平行；第三步，在东西向线段坐标为（M，y，z+s）处安设一个能接收激光器发出平行汇聚光束的光电感应半导体平面装置，其接收面的大小满足目测定日镜面向正南方位时，光斑能打入该平面内；当光斑远距离打在该平面上时，给出第一个电信号，此时表示镜子粗略归零，在该平面的中心放置第二道、直径为0.45-0.65cm的光电感应半导体平面，当光斑远距离打在该区域内时，输出第二个电信号，此时说明定日镜已经“找北”；待上述定日镜零点标定后，采用如下方法进行检测：首先，在吸热塔的底部、与定日镜激光器口高度相同的位置安设一能绕吸热塔的原点（0,0,0）转动的摄像装置或者图像捕获装置 ；然后，通过高度角检测装置保持定日镜的反射面与地面平行，即定日镜的高度角为0，设被检测定日镜在镜场中的方位角相对于镜场坐标零点为θ，在该定日镜准确“找北”以后，驱动定日镜方位角转动θ角，摄像装置也朝向该定日镜转动θ角；若定日镜所发出的激光光斑对准摄像装置内部图像处理中心坐标，则所检测的定日镜跟踪角度准确，反之，若光斑偏移中心位置的横向距离为m，镜子和塔的距离为n，则定日镜的偏移角度为：；最后，根据所测量出的角度误差，调整定日镜的起始位置或旋转角度，修正定日镜的旋转角度。