组合体太阳帆板遮挡分析及可视化

摘要

组合体太阳帆板遮挡分析是航天器在轨能源持续性评估的重要依据.针对电能效率与光照有关,提出一种太阳光线与航天器体素的各个面一一求交点的算法,即“穿点判断法”.算法具有数据输出和可视化特点.首先通过几何学的方法建立了组合体太阳帆板遮挡简化数学模型,并对太阳帆板采用四叉树递归划分,考虑了组合体本体对帆板以及帆板对帆板的遮挡情况,然后应用一元二次方程求根法来判断帆板是否被遮挡,最后通过设定帆板最小粒度来计算帆板的遮挡面积,并用OpenGL对遮挡情况进行可视化显示.仿真结果表明,方法能够有效地解决方程可以描述的任何体素如圆柱、圆台、圆锥、球以及用标准化的体素构造复杂的几何形体等航天器的太阳帆板遮挡问题.