[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
آمار نشریه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
آمار سایت
مقالات منتشر شده: 335
نرخ پذیرش: 63.1
نرخ رد: 36.9
میانگین داوری: 208 روز
میانگین انتشار: 343 روز
..
:: دوره 12، شماره 3 - ( 9-1403 ) ::
جلد 12 شماره 3 صفحات 134-105 برگشت به فهرست نسخه ها
توسعه راهکاری مبتنی بر تکنیک‌های فتومتری به‌منظور رصد پیوسته خورشید
محسن بهنودیان ، علیرضا صفدری نژاد* ، سید عبدالله کیانژاد تجنکی
دانشگاه تفرش
چکیده:   (2042 مشاهده)

رصد مشاهداتی خورشید در کاربردهای مختلفی مانند تنظیم جهت‌گیری صفحات خورشیدی در نیروگاه‌های خورشیدی، بررسی نحوۀ اثراگذاری جو در تمایز راستای مشاهداتی و واقعی خورشید، تعیین لحظات شرعی و زمان قابل استفاده است. اندازهگیری آزیموت و زاویۀ ارتفاعی خورشید در یک سیستممختصات توپوسنتریک برای تعیین راستای خورشید کافی است. در این مقاله یک سامانه ساده جهت رصد پیوسته خورشید بدون نیاز به سازوکارهای رباتیک طراحی شده است. تصویربرداری از یک سطح محدب تیره و تعیین راستای تابش خورشید از طریق مشاهدۀ بازتاب آن در سطح محدب، سنگبنای طراحی این سامانه محسوب میشود. در روش پیشنهاد شده، موقعیت لکۀ براق خورشید در سطح محدب بطور خودکار شناسایی شده و با معلوم بودن راستای بازتاب و نرمال سطح، راستای خورشید بازیابی میگردد. مدلسازی سهبعدی سطح محدب و همچنین کالیبراسیون هندسی سامانه از اقدامات فنی اولیه در این روند محسوب میگردند. طراحی یک راهکار کالیبراسیون میدانی بمنظور تبدیل مشاهدات از سیستم مختصات محلی به مرجع یک سیستم مختصات توپوسنتریک از دیگر مشارکتهای نوآورانه این تحقیق قلمداد میشود. نتایج نشان داد که دقت این سامانه در تعیین ظهر شرعی 29/7 ثانیه، در بازیابی عرض جغرافیایی خورشید 0/31 درجه و در تعیین موقعیت جغرافیایی دقتی نزدیک به نیم درجه را برخوردار است. این دقت در کاربردهای غیردقیق نجومی و تنظیم جهتگیری صفحات خورشیدی مناسب خواهد بود.

واژه‌های کلیدی: رصد خورشید، فتومتری، مدلسازی سه‌بعدی، سیستم‌مختصات توپوسنتریک، کالیبراسیون
متن کامل [PDF 1896 kb]   (472 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فتوگرامتری
دریافت: 1403/5/30 | پذیرش: 1403/9/13 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1403/9/13 | انتشار: 1403/11/14
فهرست منابع
1. [1] A. Kalair, N. Abas, M. S. Saleem, A. R. Kalair, and N. Khan, "Role of energy storage systems in energy transition from fossil fuels to renewables," Energy Storage, vol. 3, no. 1, p. e135, 2021. DOI:
2. [2] V. M. Fthenakis, H. C. Kim, and E. Alsema, "Emissions from photovoltaic life cycles," Environmental Science & Technology, vol. 42, no. 6, pp. 2168-2174, 2008. DOI:
3. [3] P. Takács, J. Slíz-Balogh, Á. Horváth, D. Horváth, I. M. Jánosi, and G. Horváth, "How the morning-afternoon cloudiness asymmetry affects the energy-maximizing azimuth direction of fixed-tilt monofacial solar panels," Royal Society Open Science, vol. 9, no. 4, p. 211948, 2022. DOI:
4. [4] A. A. Hanieh, "Solar photovoltaic panels tracking system," in Proceedings of the 6th WSEAS International Conference on Dynamical Systems and Control, Sousse, Tunisia, 2010, vol. 36, p. 3037. DOI:
5. [5] A. Farkas, D. Szaz, A.Egri, M.Blaho, A.Barta, D.Nehez, B.Bernath, G.Horvath, "Accuracy of sun localization in the second step of sky-polarimetric Viking navigation for north determination: a planetarium experiment," JOSA A, vol. 31, no. 7, pp. 1645-1656, 2014. DOI:
6. [6] R. Walraven, "Calculating the position of the sun," Solar Energy, vol. 20, no. 5, pp. 393-397, 1978. DOI: [DOI:10.1016/0038-092X(78)90155-X]
7. [7] D. V. Khankal, D. Das, V. K. Singh, D. Sivashankar, D. Sunil, and N. A. Vishwath, "Combination Double Coordinate Solar Monitoring Sensor Device with Low Energy Consumption," in 2023 International Conference on Communication, Security and Artificial Intelligence (ICCSAI), 2023: IEEE, pp. 816-822. DOI: [DOI:10.1109/ICCSAI59793.2023.10420877]
8. [8] E. M. Standish and J. G. Williams, "Orbital ephemerides of the Sun, Moon, and planets," Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, pp. 279-323, 1992. DOI:
9. [9] I. Reda and A. Andreas, "Solar position algorithm for solar radiation applications," Solar Energy, vol. 76, no. 5, pp. 577-589, 2004. DOI:
10. [10] H. E. Ross, "The Sun/Moon Illusion in a Medieval Irish Astronomical Tract," Vision, vol. 3, no. 3, p. 39, 2019. DOI:
11. [11] A. J. Mallmann and S. P. Mayer, "Some elementary but surprising facts about the Sun's path at sunset," Applied Optics, vol. 54, no. 4, pp. B204-B206, 2015. DOI:
12. [12] G. Mwithiga and S. N. Kigo, "Performance of a solar dryer with limited sun tracking capability," Journal of Food Engineering, vol. 74, no. 2, pp. 247-252, 2006. DOI:
13. [13] S. Abdallah and S. Nijmeh, "Two axes sun tracking system with PLC control," Energy Conversion and Management, vol. 45, no. 11-12, pp. 1931-1939, 2004. DOI:
14. [14] M. Davis, J. Lawler, J. Coyle, A. Reich, and T. Williams, "Machine vision as a method for characterizing solar tracker performance," in 2008 33rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2008: IEEE, pp. 1-6. DOI:
15. [15] R. Ranganathan, W. Mikhael, N. Kutkut, and I. Batarseh, "Adaptive sun tracking algorithm for incident energy maximization and efficiency improvement of PV panels," Renewable Energy, vol. 36, no. 10, pp. 2623-2626, 2011. DOI:
16. [16] J. Pombas and J. Murta-Pina, "A low-cost sun tracking system based on image processing and a robot arm," in 2019 International Young Engineers Forum (YEF-ECE), 2019: IEEE, pp. 99-105. DOI: [DOI:10.1109/YEF-ECE.2019.8740812]
17. [17] C.-D. Lee, H.-C. Huang, and H.-Y. Yeh, "The development of sun-tracking system using image processing," Sensors, vol. 13, no. 5, pp. 5448-5459, 2013. DOI:
18. [18] R. Abd Rahim, M. Zainudin, M. Ismail, and M. Othman, "Image-based solar tracker using Raspberry Pi," J Multidiscip Eng Sci Technol (JMEST), vol. 1, no. 5, 2014. DOI:
19. [19] C.-C. Wei, Y.-C. Song, C.-C. Chang, and C.-B. Lin, "Design of a solar tracking system using the brightest region in the sky image sensor," Sensors, vol. 16, no. 12, p. 1995, 2016. DOI:
20. [20] G. Garcia-Gil and J. M. Ramirez, "Fish-eye camera and image processing for commanding a solar tracker," Heliyon, vol. 5, no. 3, 2019. DOI:
21. [21] J. A. Carballo, J. Bonilla, M. Berenguel, J. Fernández-Reche, and G. García, "New approach for solar tracking systems based on computer vision, low cost hardware and deep learning," Renewable Energy, vol. 133, pp. 1158-1166, 2019. DOI:
22. [22] Q. Paletta and J. Lasenby, "A temporally consistent image-based sun tracking algorithm for solar energy forecasting applications," arXiv preprint arXiv:2012.01059, 2020. DOI:
23. [23] M. Saeedi and R. Effatnejad, "A new design of dual-axis solar tracking system with LDR sensors by using the Wheatstone bridge circuit," IEEE Sensors Journal, vol. 21, no. 13, pp. 14915-14922, 2021. DOI: [DOI:10.1109/JSEN.2021.3072876]
24. [24] K. Kumar et al., "Soft computing and IoT based solar tracker," International Journal of Power Electronics and Drive Systems, vol. 12, no. 3, p. 1880, 2021. DOI: [DOI:10.11591/ijpeds.v12.i3.pp1880-1889]
25. [25] J. Zhang, Z. Yin, and P. Jin, "Error analysis and auto correction of hybrid solar tracking system using photo sensors and orientation algorithm," Energy, vol. 182, pp. 585-593, 2019. DOI:
26. [26] A. Niccolai and A. Nespoli, "Sun position identification in sky images for nowcasting application," Forecasting, vol. 2, no. 4, pp. 488-504, 2020. DOI:
27. [27] G. Blewitt, "An improved equation of latitude and a global system of graticule distance coordinates," Journal of Geodesy, vol. 98, no. 1, p. 6, 2024. DOI: [DOI:10.1007/s00190-023-01815-0]
28. [28] D. Zhang, K. Wei, Y. Yao, J. Yang, G. Zheng, and Q. Li, "Capture and prediction of rainfall-induced landslide warning signals using an attention-based temporal convolutional neural network and entropy weight methods," Sensors, vol. 22, no. 16, p. 6240, 2022. DOI:
29. [29] Y. Xue, S. Zhang, M. Zhou, and H. Zhu, "Novel SfM-DLT method for metro tunnel 3D reconstruction and visualization," Underground Space, vol. 6, no. 2, pp. 134-141, 2021. DOI: [DOI:10.1016/j.undsp.2020.01.002]
30. [30] G. Lenda, J. Siwiec, and J. Kudrys, "Multi-variant TLS and SfM photogrammetric measurements affected by different factors for determining the surface shape of a thin-walled dome," Sensors, vol. 20, no. 24, p. 7095, 2020. DOI:
31. [31] O. Özyeşil, V. Voroninski, R. Basri, and A. Singer, "A survey of structure from motion," Acta Numerica, vol. 26, pp. 305-364, 2017. DOI:
32. [32] D. Gonzalez-Aguilera, J. Gomez-Lahoz, and P. Rodríguez-Gonzálvez, "An automatic approach for radial lens distortion correction from a single image," IEEE Sensors Journal, vol. 11, no. 4, pp. 956-965, 2010. DOI:
33. [33] S. K. Ghosh, "Photogrammetric calibration of a scanning electron microscope," Photogrammetria, vol. 31, no. 3, pp. 91-114, 1975. DOI: [DOI:10.1016/0031-8663(75)90008-3]
34. [34] T. M. Strat, "Recovering the camera parameters from a transformation matrix," in Readings in Computer Vision: Elsevier, 1987, pp. 93-100. DOI: [DOI:10.1016/B978-0-08-051581-6.50017-9]
35. [35] C. S. Fraser, "Digital camera self-calibration," ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 52, no. 4, pp. 149-159, 1997. DOI: [DOI:10.1016/S0924-2716(97)00005-1]
36. [36] C. Stamatopoulos and C. S. Fraser, "Calibration of long focal length cameras in close range photogrammetry," The Photogrammetric Record, vol. 26, no. 135, pp. 339-360, 2011. DOI:
37. [37] A. Safdarinezhad, M. J. Abdollahifard, and A. Ganjali, "A photogrammetric solution for measurement of power lines sag via integration of image and accelerometer data of a smartphone," Measurement, vol. 199, p. 111493, 2022. DOI:
38. [38] J. Zheng, J. Yan, J. Pei, and G. Liu, "Solar tracking error analysis of fresnel reflector," The Scientific World Journal, vol. 2014, 2014. DOI: [DOI:10.1155/2014/834392]
39. [39] R. Kittler and S. Darula, "Determination of time and sun position system," Solar Energy, vol. 93, pp. 72-79, 2013. DOI:
40. [40] https://www.intmath.com/blog/mathematics/the-equation-of-time-5039. "The Equation of Time." https://www.intmath.com/blog/mathematics/the-equation-of-time-5039
41. [41] X. Xie, H. Bae, and J. F. Lindner, "Alien suns reversing in exoplanet skies," Scientific Reports, vol. 12, no. 1, p. 8426, 2022. DOI:
42. [42] D. W. Hughes, B. D. Yallop, and C. Y. Hohenkerk, "The Equation of Time," Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 238, no. 4, pp. 1529-1535, 1989. DOI:
ارسال پیام به نویسنده مسئول



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Behnoodyan M, Safdarinezhad A, Kianejad Tejenaki S A. Development of a Sun Tracking System based on the Photometric Techniques. jgit 2024; 12 (3) :105-134
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-959-fa.html

بهنودیان محسن، صفدری نژاد علیرضا، کیانژاد تجنکی سید عبدالله. توسعه راهکاری مبتنی بر تکنیک‌های فتومتری به‌منظور رصد پیوسته خورشید. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1403; 12 (3) :105-134

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-959-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 12، شماره 3 - ( 9-1403 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.07 seconds with 38 queries by YEKTAWEB 4710