王京城，王 铮，张志彪

（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081）

目前，跟踪太阳的方法主要有3种方式：光电跟踪、视日跟踪和光电跟踪与视日跟踪相互结合的跟踪。光电跟踪是闭环跟踪，其结构简单、灵敏度高，但是易受天气条件的影响。视日跟踪是开环跟踪，其跟踪过程不受外界环境干扰，有较高的可靠性，但是长期跟踪过程易产生累积误差，而造成跟踪精度不高的问题。

本文提出了在太阳跟踪过程中同时使用闭环跟踪与开环跟踪相结合的跟踪方法。该方法既克服了光电跟踪容易受天气条件影响的缺点，也解决了视日跟踪产生累积误差的问题。同时提出了伺服跟踪系统的设计方案。

1 跟踪实现方法

工程实践上主要采用光电传感器来校正误差的光电跟踪和依据地球绕太阳公转的轨道公式进行计算的视日跟踪。

1.1 光电跟踪

光电跟踪是闭环系统，依靠一组视野有限、直接面对太阳并且始终被阳光完全照亮的透镜或传感器来跟踪太阳。随着太阳的移动，会有一个或多个传感器进入阴影。控制系统采集信号的变化量，计算出天线的偏差值，驱动电机转动到相应位置。

1.2 视日跟踪

根据天文算法，计算出太阳的高度角和方位角，驱动电机将天线调整到相应角度，具体计算方位如下。

1.2.1 太阳赤纬角计算

太阳赤纬角的近似算法为以下公式［1］：δ＝0.3723＋23.2567sinθ＋0.11492sinθ－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos2θ＋0.0201cos3θ。

式中：δ为太阳赤纬角；θ为一年中的日期序号，从每年1月1日算起，θ＝1，每往后加一天，即θ＝θ＋1。……