РОЗРАХУНОК СОНЯЧНОЇ ІНСОЛЯЦІЇ ЗА МЕЖАМИ АТМОСФЕРИ ЗЕМЛІ

Анотація

 У даній роботі для розробки еталонного алгоритму розрахунку сонячної інсоляції за межами атмосфери Землі було використано найточніші на даний момент значення сонячної сталої, яке було прийняте космічною спільнотою. Було зроблено порівняльний аналіз з іншими алгоритмами, та розглянуті різні способи отримання потужності сонячної інсоляції за межами атмосфери Землі. В процесі дослідження визначено які похибки має кожен з розглянутих способів, також досліджено споживання кількості процесорного часу кожним з цих способів. Було розроблено тести для кожного з розглянутих алгоритмів в рівних умовах для порівняння їх ефективності та точності.  Отримані дані зведено до таблиці, за допомогою якої можна буде обрати оптимальний алгоритм для певної задачі.

Використовуючи теорії VSOP87 було проведено розрахунки для визначення точної відстані від Землі до Сонця, так як це один з основних параметрів, що впливає не сонячну інсоляцію поблизу Землі за межами її атмосфери. Спираючись на те, що зміни сонячної інсоляції за межами атмосфери Землі мають періодичний характер, було використано функцію Фур’є для апроксимації еталонного алгоритму. За допомогою порівняння існуючих алгоритмів розрахунку сонячної інсоляції за межами атмосфери Землі, визначення їх переваг і недоліків було розроблено даний еталонний алгоритм. Задля наочності було побудовано графіки: графік сонячної інсоляції з даних типового метеорологічного року; графік похибки апроксимації даних типового метеорологічного року за функцією першого порядку; графік похибки апроксимації даних типового метеорологічного року за функцією другого порядку; графік похибки апроксимації еталонного алгоритму за функцією першого порядку; графік похибки апроксимації еталонного алгоритму за функцією другого порядку.

 Практичне значення розробленого алгоритму полягає в використанні його в програмному забезпеченні, яке допоможе в розрахунках потужності сонячного випромінювання для геліоцентричних, фотоелектричних станцій та для можливого використання в інших галузях де потрібні прогнозовані данні сонячної інсоляції.

Ключові слова: алгоритм, похибка, орбіта, графік, потужність, інсоляція, аналіз, апроксимація.