سنسور خورشید (Sun Sensor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور خورشید (Sun Sensor) :
سنسور خورشید یک ابزار ناوبری است که در ماهواره ها و فضاپیماها برای تعیین جهت خورشید نسبت به بدنه فضاپیما استفاده می شود. این سنسورها برای جهت دهی پنل های خورشیدی (برای حداکثر جذب انرژی)، کنترل وضعیت، و ناوبری در فضا حیاتی هستند. سنسورهای خورشید بر اساس تشخیص نور خورشید (که منبع نوری بسیار قوی و تقریبا موازی است) کار می کنند.
انواع سنسور خورشید:
سنسور خورشید آنالوگ (Analog Sun Sensor): ساده ترین نوع. معمولا شامل یک شکاف (شیار) یا یک روزنه (pinhole) و یک آشکارساز نوری (مانند فتودیود) است. با تغییر زاویه تابش خورشید نسبت به سنسور، موقعیت نقطه نوری روی آشکارساز تغییر کرده و جریان خروجی فتودیودها (در یک پیکربندی چهارتایی - quadrant) تغییر می کند. با اندازه گیری نسبت جریان ها، می توان زاویه خورشید را در یک یا دو محور محاسبه کرد. این سنسورها ساده، کم هزینه و کم مصرف هستند، اما دقت محدودی دارند.
سنسور خورشید دیجیتال (Digital Sun Sensor): دقیق تر از نوع آنالوگ. از یک آرایه خطی یا دوبعدی از فتودیودها (مانند CCD یا CMOS) و یک روزنه یا عدسی برای تشکیل تصویری از خورشید روی آرایه استفاده می کند. با تحلیل موقعیت پیکسل های روشن، می توان زاویه خورشید را با دقت بسیار بالا (تا چند صدم درجه) محاسبه کرد. این سنسورها پیچیده تر و گران تر هستند.
سنسورهای خورشید معمولا میدان دید وسیعی دارند تا بتوانند خورشید را در وضعیت های مختلف فضاپیما پیدا کنند. آنها در ترکیب با سنسورهای افق و ژیروسکوپ ها برای تعیین کامل وضعیت سه محوره فضاپیما استفاده می شوند.
کاربردها: کنترل وضعیت ماهواره ها و فضاپیماها (برای اشاره آنتن ها، دوربین ها، و پنل های خورشیدی)، فضاپیماهای اکتشافی میان سیاره ای، و برخی کاربردهای زمینی مانند ردیابی خورشید در نیروگاه های خورشیدی.
\[ \tan\theta = \frac{d}{f} \quad \text{(در سنسور دیجیتال با فاصله کانونی f)} \]