The automatic attitude adjustment device and control method for solar energy capture of ocean launch vehicle belong to the field of solar energy capture at sea. The invention comprises the following steps: (1) the position and time information provided by the compass is used to calculate the optimal Solar Capture attitude angle, i.e. the desired position and attitude; (2) the solar capture device gradually reaches the desired position and attitude by adjusting the rod length through the automatic attitude adjustment device; (3) if there is continuous strong wind interference, the position and attitude compensator calculates the compensation d0 to drive the automatic attitude adjustment. Device; (4) Continuous cycle step (1), keep the best attitude to capture solar energy. The invention can ensure that the solar panel plane of the ocean carrier receives direct sunlight in different directions, different times and different locations, and that the position and attitude of the solar panel remain constant relative to the geodetic coordinate system in the face of continuous strong wind interference, so as to improve the solar capture ability, and thereby enhance the endurance of the ocean carrier equipment.
【技术实现步骤摘要】
面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节装置与控制方法
本专利技术属于海上太阳能捕获领域,具体涉及一种面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节装置与控制方法。
技术介绍
能量捕获对于要求有长自持力的海洋结构物来说非常重要,只有尽可能增加对外界能量的捕获能力,才能有效的实现在海洋中的监测,勘察等任务。目前在实际工程应用中,不同的海洋运载器利用的海洋环境能源不同,主要集中在太阳能、波浪能、风能和温差能等方面。目前,太阳能是水面上的海洋结构物主要能量获取源之一。俞建成在《海洋机器人环境能源收集利用技术现状》中指出海洋表面没有覆盖物的遮挡,接受光照的条件较好,平均太阳能功率密度为168W/m2。太阳能主要集中在海水表面,海洋运载器在水面或者浅水航行时,可以通过太阳能电池板将光照转化为电能进行储存并供给海洋运载器使用。美国EmergentSpaceTechnologies公司专利技术的OASISASV3无人艇采取倾斜铺设太阳能板的方法,提高太阳能捕获能力,但静态结构环境适应性差,不能对太阳高度和方位的变化作出有效响应。美国加州大学圣鲁克兹分校制作的太阳能水面机器人SeaSlug通过压载调节船体的横倾角,使其保持较好的光照入射角度。但这样的航行姿态会增加航行阻力。单纯改变横倾,并不能应对太阳方位以及船艏向的变化。公开日2012年02月08日,公布号为102349164A,专利技术名称为“太阳能采集系统”,其中日光跟踪器能够有利地使得光电面板,热日光面板或日光集中器朝着太阳的光线定向。但此专利技术用于田地,即固定于大地上,并不用考虑海上海洋运载器航向改变,对太阳相对方位角的 ...
【技术保护点】
1.面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节装置,特征在于:由四个垂向杆件和四个水平杆件组成,每个垂向杆件分别与两个水平杆件相连,垂向杆件是能够伸缩的,水平杆件中间有弹簧连接。
【技术特征摘要】
1.面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节装置,特征在于:由四个垂向杆件和四个水平杆件组成,每个垂向杆件分别与两个水平杆件相连,垂向杆件是能够伸缩的,水平杆件中间有弹簧连接。2.面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节控制方法,包括以下步骤:(1)将《太阳高度方位表》数据电子化,作为数据库调用,通过GPS得出海洋运载器当前的时间、经度和纬度,通过罗经获取当时海洋运载器航向,推算太阳能捕获装置的最佳姿态角;(2)计算太阳能捕获装置期望位姿和实际位姿的差值,若大于阈值e1,则通过自动姿态调节装置朝着期望位姿调整;(3)若遭遇外界持续强风影响,自动姿态调节装置还应能作出姿态补偿,使得太阳能捕获装置姿态角相对与大地坐标系保持恒定;(4)不断从步骤(1)开始循环,使太阳能捕获装置的实际位姿保持好的捕获角度,提升太阳能板的捕获能力。3.根据权利要求2所述的面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节控制方法,其特征在于,所述的位姿调节具体包括:(2.1)太阳能捕获装置的位姿应遵循下列规则:其中,太阳相对方位角φrs=φs-ψ;φs为太阳方位角,ψ为海...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾琪,廖煜雷,李姿科,成昌盛,李志晨,庞硕,王博,张磊,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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