研究目的
介绍并演示一种利用分布式太阳传感器重建空间大型平面结构形状的方法，重点通过实验室规模的实验研究其可行性和性能。
研究成果
该方法利用分布式太阳传感器，以1毫米均方根精度成功重建大型结构的形状。这证明了其在太阳帆和天线阵列等应用中的可行性，并有望通过并行计算实现实时部署。未来工作应包括更多实验和细节，以进行更广泛的验证。
研究不足
该实验是在实验室规模的静态结构上进行的，可能无法完全代表太空中的动态条件。测量精度受传感器噪声（均方根值0.55度）限制，且该方法依赖于高斯噪声和特定边界条件等假设。需针对更大规模结构进行进一步优化与缩放适配。
1：实验设计与方法选择：
实验涉及设计和搭建实验室规模的装置，以测试使用太阳传感器进行形状重建。采用基于振动模态的模态重建方法，并通过最小二乘最小化方法进行形状估计。
2：样本选择与数据来源：
使用1.2米×20厘米的碳纤维梯形结构，安装14个太阳传感器。从这些传感器收集数据，并通过独立摄影测量系统进行验证。
3：2米×20厘米的碳纤维梯形结构，安装14个太阳传感器。从这些传感器收集数据，并通过独立摄影测量系统进行验证。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：包括太阳传感器（基于4像素针孔相机设计）、由碳纤维杆和铝制接头构成的结构、旋转平台（Newport PR50CC）、执行器、中央计算单元（Arduino Due）、微控制器（ATtiny84A）以及摄影测量系统。
4：实验流程与操作步骤：
使用双轴旋转平台校准传感器。通过线性执行器使结构变形，并通过SPI通信收集传感器数据。利用模态叠加和最小二乘法计算形状重建。
5：数据分析方法：
通过均方根误差（RMSE）计算评估重建精度，并与摄影测量结果进行对比。
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quad-photodiode
OPR5911
TT Electronics
Measures light intensity for sun angle detection in the sensor design.
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rotary stage
PR50CC
Newport
Used for calibrating the sun sensors by rotating them to known angles.
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microcontroller
ATtiny84A
Records readings from photodiodes and handles communication with the central unit.
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computing unit
Arduino Due
Arduino
Central unit that gathers measurements from all sensors for shape reconstruction.
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