一种卫星运行采能调节方法、系统、卫星及介质

技术领域

本申请涉及航天技术领域，尤其是涉及一种卫星运行采能调节方法、系统、卫星及介质。

背景技术

太阳翼又称为太阳能帆板，是一种收集太阳能的装置，通常应用于卫星与宇宙飞船，以为其运行提供必要的能源。

太阳翼包括帆板，帆板包括多个光伏板 和用于将多个光伏板顺序连接为一个可折叠结构的多个板间铰链，其中，板间铰链属于扭簧铰链，可以为帆板提供动力，以使帆板从折叠状态转换为展开状态。为了保证帆板在达到太空后再展开，太阳翼还包括拉紧释放装置，拉紧释放装置主要利用线绳在帆板处于折叠状态时牵制各个光伏板，以防止帆板从折叠状态转变为展开状态，在卫星达到太空后太阳翼展开。

太阳在空中的位置在一天之内不断变化，使得太阳翼与太阳光之间的相对位置不断变化，而不同位置对太阳光线的采集能力明显不同，从而导致现有的太阳翼对太阳能的转换效率较低，直接影响供电能力，故如何使得太阳翼保持跟随太阳的光线，以提升太阳翼的供电能力，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种卫星运行采能调节方法、系统、卫星及介质，用以使太阳翼的帆板实时跟随太阳的光线，以提升太阳翼的供电能力。

第一方面，本申请提供的一种卫星运行采能调节方法，采用如下的技术方案：

一种卫星运行采能调节方法，包括：

实时获取太阳光线视频与拍摄位置，并从所述太阳光线视频中提取太阳光线图像；

识别所述太阳光线图像的亮度特征，并根据所述亮度特征确定太阳在所述太阳光线图像中的实际位置，并根据所述实际位置与所述拍摄位置确定太阳能帆板与太阳之间的相对位置；

根据所述相对位置计算所述太阳能帆板正对太阳的调节角度，并根据所述调节角度调节所述太阳能帆板。

通过采用上述技术方案，通过从采集的太阳光线视频中提取太阳光线图像，并对太阳光线图像进行识别，得到亮度特征，方便根据亮度特征确定太阳在太阳光线图像中的实际位置及太阳能帆板与太阳之间的相对位置，再根据相对位置可以计算出太阳能帆板正对太阳的调节角度，最终根据调节角度调节太阳能帆板，以使太阳翼的帆板实时跟随太阳的光线，保证太阳光线以直射或接近直射的状态照射太阳能帆板，提升太阳能帆板的发电效率，进而以提升太阳翼的供电能力。

可选地，所述获取太阳光线视频和拍摄位置，具体包括：

所述太阳能帆板上安装有摄像装置；

通过所述摄像装置实时拍摄所述太阳光线视频和采集所述拍摄位置。

通过采用上述技术方案，通过在太阳能帆板上安装摄像装置，方便后续采集太阳光线视频与拍摄位置。

可选地，所述从太阳光线视频中提取太阳光线图像，具体包括：

对所述太阳光线视频进行视频流截取，得到视频流数据，所述视频流数据包括每一帧图像的视频流信息；

对所述每一帧图像的视频流信息进行筛选，得到符合条件的太阳光线图像。

通过采用上述技术方案，通过对太阳光线视频进行视频流截取，可以得到每一帧图像的视频流信息，然后对每一帧图像的视频流信息进行筛选，最终可以得到符合条件的太阳光线图像，进而通过采用视频流截取的方式得到太阳光线图像，可以提升得到的太阳光线图像的清晰度。

可选地，所述识别所述太阳光线图像的亮度特征，并根据所述亮度特征确定太阳在所述太阳光线图像中的实际位置，具体包括：

对所述太阳光线图像进行分析，得到分析结果，所述分析结果包括符合预设标准的亮度值；

根据所述亮度值确定所述太阳光线图像中的亮度特征；

根据所述亮度特征确定太阳在所述太阳光线图像中的物理位置，并将所述物理位置设定为太阳在所述太阳光线图像中的实际位置。

通过采用上述技术方案，通过对太阳光线图像进行分析，以得到在太阳光线图像中亮度最高的范围或区域，从而可以根据该范围或区域方便确定太阳在太阳光线图像中的实际位置。

可选地，所述根据所述相对位置计算所述太阳能帆板正对太阳的调节角度，并根据所述调节角度调节所述太阳能帆板，具体包括：

根据所述相对位置计算所述太阳能帆板正对太阳的调节角度；

采集太阳能帆板的模拟光照信息；

将所述模拟光照信息进行模数转换，得到数字光照信息；

根据所述数字光照信息判断太阳移动轨迹，并根据所述太阳移动轨迹控制所述太阳能帆板按照所述调节角度进行移动。

通过采用上述技术方案，通过采集太阳能帆板的模拟光照信息，并将模拟光照信息转换成数字光照信息，再根据数字光照信息判断太阳的移动轨迹，再通过相对位置计算出太阳能帆板正对太阳的调节角度，最终可以根据太阳的移动轨迹方便控制太阳能帆板按照调节角度进行移动，从而可以保证太阳光线以直射或接近直射的方向照射太阳能帆板，以提升太阳能帆板的发电效率。

可选地，还包括：

基于第一工具构建基础数据库，并通过所述基础数据库存储所述太阳光线视频与所述太阳光线图像；

基于第二工具构建增量数据库，并通过所述增量数据库获取云端中更新的所述太阳光线视频与所述太阳光线图像，并将更新的所述太阳光线视频与所述太阳光线图像融合至所述基础数据库。

通过采用上述技术方案，通过构建基础数据库，并通过基础数据库存储太阳光线视频与太阳光线图像，进而可以避免采集的数据丢失，同时，通过构建增量数据库，并通过增量数据库实时获取或下载云端中更新的太阳光线视频与太阳光线图像，并将更新的太阳光线视频与太阳光线图像实时融合至基础数据库中，从而方便后续工作人员调取使用。

第二方面，本申请提供的一种卫星运行采能调节系统，采用如下的技术方案：

一种卫星运行采能调节系统，包括：

获取模块，用于实时获取太阳光线视频和拍摄位置，并从所述太阳光线视频中提取太阳光线图像；

分析模块，用于识别所述太阳光线图像的亮度特征，并根据所述亮度特征确定太阳在所述太阳光线图像中的实际位置，并根据所述实际位置和所述拍摄位置确定太阳能帆板与太阳之间的相对位置；

执行模块，用于根据所述相对位置计算所述太阳能帆板正对太阳的调节角度，并根据所述调节角度调节所述太阳能帆板。

通过采用上述技术方案，借助获取模块从采集的太阳光线视频中提取太阳光线图像，借助分析模块对太阳光线图像进行识别，得到亮度特征，方便根据亮度特征确定太阳在太阳光线图像中的实际位置及太阳能帆板与太阳之间的相对位置，借助执行模块根据相对位置可以计算出太阳能帆板正对太阳的调节角度，最终根据调节角度调节太阳能帆板，以使太阳翼的帆板实时跟随太阳的光线，保证太阳光线以直射或接近直射的状态照射太阳能帆板，提升太阳能帆板的发电效率，进而以提升太阳翼的供电能力。

第三方面，本申请提供的一种终端，采用如下的技术方案：

一种卫星，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载所述计算机程序时，执行第一方面的方法。

通过采用上述技术方案，将第一方面的方法生成计算机程序，并存储在存储器中，以被处理器加载并执行，从而可以通过卫星与系统建立联系，并搜索到系统处理好的各项内容。

第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载时，执行第一方面的方法。

通过采用上述技术方案，将第一方面的方法生成计算机程序，并存储在计算机可读存储介质中，计算机可读存储介质被装入任一计算机后，任一计算机即可执行第一方面的方法。

附图说明

图1是本申请实施例中步骤S100-S300的方法流程图；

图2是本申请实施例中步骤S110-S120的方法流程图；

图3是本申请实施例中步骤S130-S140的方法流程图；

图4是本申请实施例中步骤S210-S230的方法流程图；

图5是本申请实施例中步骤S310-S340的方法流程图；

图6是本申请实施例中步骤S400-S500的方法流程图；

图7是本申请的卫星运行采能调节系统的模块框架图；

图中，1、获取模块；2、分析模块；3、执行模块。

具体实施方式

以下结合附图1-附图7，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种卫星运行采能调节方法，参照图1，包括如下步骤：

S100：实时获取太阳光线视频与拍摄位置，并从太阳光线视频中提取太阳光线图像。

其中，在本申请的一个实施例中，参照图2，步骤S100具体包括如下步骤：

S110：太阳能帆板上安装有摄像装置；

S120：通过摄像装置实时拍摄太阳光线视频和采集拍摄位置。

其中，本实施例中摄像装置安装在太阳能帆板上，且本实施例中的摄像装置可以设定为高清摄像头，进而可以根据太阳能帆板与太阳的相对方位，确定开启摄像装置，利用摄像装置拍摄太阳方位和太阳光线视频，并将拍摄的太阳光线视频发送至图像处理单元，以便于后续调节太阳能帆板。

其中，在本申请的一个实施例中，参照图3，从太阳光线视频中提取太阳光线图像，具体包括如下步骤：

S130：对太阳光线视频进行视频流截取，得到视频流数据，且视频流数据包括每一帧图像的视频流信息。

其中，在本实施例中，利用视频流截取工具对太阳光线视频进行视频流截取，从而可以得到视频流数据，且本实施例中的视频流截取工具包括canvas。

S140：对每一帧图像的视频流信息进行筛选，得到符合条件的太阳光线图像。

其中，在本实施例中，利用视频流筛选工具对每一帧图像的视频流进行筛选，从而可以得到符合条件的太阳光线图像，且本实施例中的视频流筛选工具包括DirectShow。

其中，在本申请的一个实施例中，对每一帧图像的视频流信息进行筛选，得到符合条件的太阳光线图像，具体包括如下步骤：

利用canvas.getContext创建画布，将截取的视频流输入至画布中展示；

利用context.drawImage按照预设规则画出当前在画布中展示的截取的视频流；

将画出的截取的视频流转换成base64格式传输至后台，以形成符合条件的太阳光线图像。

S200：识别太阳光线图像的亮度特征，并根据亮度特征确定太阳在太阳光线图像中的实际位置，并根据实际位置与拍摄位置确定太阳能帆板与太阳之间的相对位置。

其中，在本申请的一个实施例中，参照图4，识别太阳光线图像的亮度特征，并根据亮度特征确定太阳在太阳光线图像中的实际位置，具体包括如下步骤：

S210：对太阳光线图像进行分析，得到分析结果，且分析结果包括符合预设标准的亮度值；

S220：根据亮度值确定太阳光线图像中的亮度特征；

S230：根据亮度特征确定太阳在太阳光线图像中的物理位置，并将物理位置设定为太阳在太阳光线图像中的实际位置。

其中，在本实施例中，可以对高清摄像头拍摄的视频进行视觉识别，检测出太阳光线图像的亮度值，从而计算出太阳与太阳能帆板之间的相对位置，以尽可能充分地利用太阳能供电系统产生的电能，提高太阳能的利用率。

其中，由于太阳位置处的亮度值要明显大于周围环境的亮度值，故本实施例可以识别出太阳光线图像中亮度值最大的区域或范围，以此确定太阳在太阳光线图像中的物理位置，并结合拍摄时的拍摄位置，可以确定太阳能帆板与太阳之间的相对位置。

S300：根据相对位置计算太阳能帆板正对太阳的调节角度，并根据调节角度调节太阳能帆板。

其中，在本申请的一个实施例中，参照图5，根据相对位置计算太阳能帆板正对太阳的调节角度，并根据调节角度调节太阳能帆板，具体包括如下步骤：

S310：根据相对位置计算太阳能帆板正对太阳的调节角度。

其中，在本实施例中，可以根据相对位置计算出太阳能帆板正对太阳的调节角度，实现太阳能帆板保持与太阳光线呈直射状态或接近直射状态，以最大化地提高太阳能帆板对太阳能的采集率，提升太阳能帆板的发电效率。

S320：采集太阳能帆板的模拟光照信息。

其中，在本实施例中，太阳能帆板上设置有光敏传感器，进而通过光敏传感器实时采集太阳能帆板的模拟光照信息。

S330：将模拟光照信息进行模数转换，得到数字光照信息。

其中，在本实施例中，太阳能帆板上设置有A/D转换器，进而通过A/D转换器对模拟光照信息进行模数转换，从而可以得到数字光照信息。

S340：根据数字光照信息判断太阳移动轨迹，并根据太阳移动轨迹控制太阳能帆板按照调节角度进行移动。

其中，在本实施例中，通过单片机根据数字光照信息判断太阳的移动轨迹，并根据太阳的移动轨迹可以控制太阳能帆板按照上述的调节角度进行移动，最终完成太阳能帆板沿太阳光线的移动，以使太阳能帆板实时对准太阳的直射方向或接近直射的方向。

其中，在本申请的一个实施例中，参照图6，本申请实施例的卫星运行采能调节方法，还可以包括如下步骤：

S400：基于第一工具构建基础数据库，并通过基础数据库存储太阳光线视频与太阳光线图像。

其中，本实施例中的第一工具可以设定为FineBI，进而通过FineBI构建基础数据库，并将采集的太阳光线视频与太阳光线图像存储于构建的基础数据库中，以避免采集的数据丢失。

S500：基于第二工具构建增量数据库，并通过增量数据库获取云端中更新的太阳光线视频与太阳光线图像，并将更新的太阳光线视频与太阳光线图像融合至基础数据库。

其中，本实施例中的第二工具也可以设定为FineBI，进而通过FineBI构建增量数据库，并通过构建的增量数据库实时获取或下载云端中更新的太阳光线视频与太阳光线图像，并将更新的太阳光线视频与太阳光线图像实时融合至步骤S400构建的基础数据库中，从而能够提升基础数据库的数据传输效率，同时也能将实时更新的太阳光线视频与太阳光线图像实时传输至基础数据库中，方便后续工作人员调取使用。

本申请实施例的实施原理为：首先通过安装在太阳能帆板上的高清摄像头实时采集太阳光线视频与拍摄位置，并从太阳光线视频中提取太阳光线图像，然后对提取的太阳光线图像进行亮度识别，得到亮度最大的区域或范围，并根据亮度最大的区域或范围确定太阳在太阳光线图像中的实际位置，再根据实际位置与拍摄位置可以确定太阳能帆板与太阳之间的相对位置，然后再根据相对位置计算太阳能帆板正对太阳的调节角度，最后根据调节角度对太阳能帆板进行调节；从而可以使太阳能帆板实时跟随太阳的光线，以使太阳光线呈直射或接近直射的状态照向太阳能帆板，以提升太阳能帆板的发电效率。

本申请实施例公开一种卫星运行采能调节系统，参照图7，具体包括获取模块1、分析模块2与执行模块3；其中，借助获取模块1可以实时获取太阳光线视频和拍摄位置，并从太阳光线视频中提取太阳光线图像；借助分析模块2可以识别太阳光线图像的亮度特征，并根据亮度特征确定太阳在太阳光线图像中的实际位置，并根据实际位置与拍摄位置确定太阳能帆板与太阳之间的相对位置；借助执行模块3可以根据相对位置计算太阳能帆板正对太阳的调节角度，并根据调节角度调节太阳能帆板。

其中，本实施例的卫星运行采能调节系统在具体运行时采用了上述实施例的卫星运行采能调节方法，故关于本实施例的系统的具体细节内容在此不再赘述。

本申请实施例公开一种卫星，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其中处理器执行计算机程序时采用了上述实施例的卫星运行采能调节方法。

其中，在本申请的一个实施例中，处理器可以采用中央处理单元（CPU），当然，根据实际的使用情况，也可以采用其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以采用微处理器或者任何常规的处理器等，本申请对此不做限制。

其中，在本申请的一个实施例中，存储器可以为终端的内部存储单元，例如，终端的硬盘或者内存，也可以为终端的外部存储设备，例如，终端上配备的插接式硬盘、智能存储卡（SMC）、安全数字卡（SD）或者闪存卡（FC）等，且存储器还可以为终端的内部存储单元与外部存储设备的组合，存储器用于存储计算机程序以及终端所需得到其他程序和数据，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，本申请对此不做限制。

通过上述卫星的设置，将上述实施例的卫星运行采能调节方法存储于卫星的存储器中，且被加载并执行于卫星的处理器上，从而可以使卫星与系统建立联系，并搜索到系统处理好的各项内容。

本申请实施例公开一种计算机可读存储介质，且计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中计算机程序被处理器加载时，执行上述实施例的卫星运行采能调节方法。

其中，在本申请的一个实施例中，计算机程序可以存储于计算机可读存储介质中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间件形式等，计算机可读存储介质能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，计算机可读存储介质包括但不限于上述元器件。

通过上述计算机可读存储介质的设置，将上述实施例的卫星运行采能调节方法存储于计算机可读存储介质中，且被加载并执行于处理器上，计算机可读存储介质被装入任一计算机后，任一计算机即可执行上述实施例的卫星运行采能调节方法。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。