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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于观测数据的双变量B样条函数地表太阳形状模型，本发明首先对地表太阳光强分布观测数据处理，得到84组太阳扫描剖面；然后使用双三次B样条函数分两步进行拟合：第一步沿着角度偏移方向分别拟合84组太阳扫描剖面数据，得到中间控制顶点，第二步拟合中间控制顶点得到最终控制顶点。本发明建立的地表太阳形状解析模型具有模型简单、辐射能可解析积分、高拟合精度、CSR对齐和模型连续的优点。该模型简单，符合真实的太阳光强分布，可以提高光热太阳能发电系统辐射能密度分布仿真的准确度和速度，该发明在光热太阳能仿真领域具有很好的应用价值。

主权项：1.一种基于观测数据的双变量B样条函数地表太阳形状模型，其特征在于，通过以下方法构建得到：步骤1，测量数据处理，使用LBL实验室和DLR实验室测量的地表离散太阳形状数据，根据CSR分组求平均和数据拼接，最终得到84组不同CSR对应的太阳形状离散扫描剖面；步骤2，分别对84组数据，使用单变量三次B样条函数沿着径向角度偏移方向拟合；步骤3，在步骤2拟合得到的控制顶点基础上，分别沿着CSR方向进行拟合；所述步骤3具体为：在步骤2拟合得到的控制顶点基础上，分别沿着CSR方向进行拟合： 满足Pij≥0其中，Ni，dχ表示沿χ方向的B样条基函数，Pij代表B样条函数控制系数；在给定节点向量个数和位置的条件下，使用上述公式沿着χ方向分别对R0，j，R1，j，...，Rr，j，j＝0，1，...，n进行拟合，可求得Pi，j，i＝0，1，...，m，j＝0，1，...，n；CSR方向的节点向量的位置使用差分算法确定，假设节点向量为：v0，v1，…，vd，vd+1，…，vm，vm+1，…，vm+d+1将种群中的一个个体表示为：Vi，G＝vi,G,0，…，vi,G,d，vi,G,d+1，vi，G,d+2，…，vi,G,m+d+1，i＝0，2，…，NP-1种群个体节点向量需满足：vi,G,0＝vi,G,1＝…＝vi,G,d＝χ0＝0.005vi,G,m+1＝vi,G,m+2＝…＝vi,G,m+d+1＝χr＝0.835由B样条节点向量单调性质可知，每个个体还需要满足如下约束条件：0.005＝vi,G,d≤vi,G,d+1≤vi,G,d+2≤…≤vi,G,m≤vi,G,m+1＝0.835使用均匀节点向量生成方法生成了初步解Vpre，在初步解的基础上，通过加入正太分布随机偏差得到第一代种群Vi，1d+1：m＝Vpred+1：m+N0，1，i＝0，2，…，NP-1加入正太分布随机偏差之后得到的Vi，1可能不再满足个体约束条件，还需要进行进一步处理；首先，vi，1，d+1，vi，1，d+2，…，vi，1，m中，对于小于0.05或者大于0.835的元素，使用[χ0，χr]之间产生的均匀随机数代替，最后进行从小到大排序操作；操作结果在不至于产生误解的前提下仍然记为Vi，1；在变异操作中，同样需要进行类似的个体约束处理；这里，种群数量NP＝40，最大进化代数Gm＝2000，杂交系数CR＝0.4；终止条件为G10；

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