Um die Anforderungen des laserheterodynen Sonnenstrahlungsspektrums-Erkennungssystems auf fahrzeuggestützter Plattform für die hochpräzise Verfolgung der Sonnenposition zu erfüllen, wurde ein für mobile Plattformen geeignetes Sonnennachführungssystem entwickelt. Die Datenverarbeitungsaufgabe wurde auf eine Edge-Computing-Plattform verlagert, wodurch die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit erheblich gesteigert und eine schnelle Reaktion des Systems in dynamischen Umgebungen gewährleistet wurde; gleichzeitig wurden Kameraverzerrungskorrekturtechniken mit visuellen Erkennungsalgorithmen kombiniert, um die Sonnenmittelpunktposition im Kamerabild genau zu bestimmen und den Winkelversatz zu berechnen; der Winkelversatz wurde als Zustandsvariable des Systemmodells verwendet, ein modellprädiktiver Steuerungsalgorithmus wurde eingeführt, um die Drehzahl des Lagermotors zur optimalen Steuerung der Lageanpassung zu regeln, wodurch die Genauigkeit und Stabilität der Sonnennachführung effektiv verbessert wurde. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die Reaktionsverzögerung des Systems nur 14,6 ms beträgt; wenn es auf einer fahrzeuggestützten Plattform mit einer Geschwindigkeit von 15 km/h installiert wird, beträgt die Nachführgenauigkeit in X- und Y-Richtung jeweils 0,13° bzw. 0,04°. Dieses Sonnennachführungssystem zeichnet sich durch hohe Genauigkeit und niedrige Latenz aus und erfüllt die Anforderungen der heterodynen Messung für eine hochpräzise Sonnenpositionsverfolgung auf fahrzeuggestützter Plattform.

Laserheterodyn; Sonnennachführung; modellprädiktive Steuerung; Bildverarbeitung