طراحی، مدل سازی و شبیه سازی حسگر خورشیدی با میدان دید بهبود یافته

این پایان نامه یک حسگر خورشیدی دیجیتال دو محوره با دو آشکارساز نوری را توصیف می کند. از جمله ویژگی های مهم حسگرهای خورشیدی ¬میدان دید (fov ) و حساسیت این حسگرهاست. افزایش میدان دید باعث می شود تا جهت یابی در محدوده وسیعتری امکان پذیر باشد و حساسیت بیشتر این حسگرها به تغییر مکان خورشید، جهت یابی را دقیق تر می کند. از آنجایی که در روش های سنتی، بهبود یکی از این ویژگی ها منجر به از دست دادن ویژگی دیگر می شود، در این پایان نامه روشی ارائه می شود تا هر دو این ویژگی ها در مقایسه با روش سنتی بهبود یابند. در این حسگر در سامانه اپتیکی به کار رفته به جای استفاده از یک شکاف مرکزی، از دو شکاف جانبی استفاده می شود درنتیجه بدون اضافه شدن هزینه ساخت، بار محاسباتی و پیچیدگی قابل توجه، میدان دید حسگر وابسته به فاصله شکاف ها از یک دیگر می تواند تا 23% افزایش یابد. ضمن آن که حساسیت هم نه تنها کاهش نمی یابد، بلکه به طور کلی در محدوده میدان دید، افزایش خواهد یافت. به منظور دست یابی به تفکیک پذیری و یا حساسیت بیشتر، چندین الگوریتم فوق تفکیک پذیری نیز به کارگرفته شده و نتایج آن ها با الگوریتم های متداول به کار گرفته شده در حسگرهای خورشیدی مقایسه می گردد. این حسگر می تواند پردازش خود را مبتنی بر یک و یا دو لکه انجام دهد، همچنین به دلیل آن که در بسیاری از مواقع همزمان دو تصویر از خورشید بر روی صفحه کانونی وجود دارد. می توان با میانگین گیری، راستای خورشید را با دقت بالاتری استخراج کرد. در نهایت با استفاده از چندین مدل سازی و شبیه سازی به روش های مختلف از بخش های مختلف حسگرخورشیدی، خورشید و پدیده های اپتیکی از جمله الگوی روشنایی ناشی از شکاف، پراش فرنل ، محدوده پیکسل ها، واگرایی خورشید و نویز، روش ارائه شده با روش تک شکافی تحت تابش های متفاوت تست گردید و نتایج ذکر شده تایید شدند.