对于光伏平单轴跟踪系统，常用的跟踪算法是“天文算法”，那么天文算法到底是什么，他是如何精确的计算太阳的方位角和高度角呢？

天文算法是一系列算法的统称，指的是主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。

我国最早出现天文算法的古籍是《四库全书》卷106子部六天文算法类，其中详细描述了天体运行的规律。

现代天文算法则是利用欧式几何、力学原理，相对论、光谱学等等理论进行推导和计算的一个综合学科。

对于光伏跟踪支架，其使用的主要是天文算法中的太阳方位角计算公式：

太阳方位角：cosA=（sinϕ sinδ-sinδ）/cosHcosϕ

H ：太阳高度角，

A ：太阳方位角，

ϕ ：系统所处地理位置的纬度，

δ ：太阳赤纬，

t ：时角

利用这一公式，我们就可以得出在地球的任意位置任意时刻，太阳的方位角数值。公式的推导此处不再赘述，但太阳方位角公式中需要提及的两个概念：

1、天球模型：方位角的计算前提是太阳及所有星体都被放在了一个与地球同球心，并有相同的自转轴，半径无限大的球。天空中所有的物体都可以当成投影在天球上的物件。地球的赤道和地理极点投射到天球上，就是天球赤道和天极。

这样观测者所能直接辨别的只是天体的方向。在球面上处理点和弧段的关系，比在空间处理视线方向间的角度要简便得多。利用天球上的点和点之间的大圆弧段就可以表示它们之间的位置关系。

例如太阳在天球上每天移动约1度，一年则移动一周（360度），这称之为太阳周年视运动，太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道。

这样观测者所能直接辨别的只是天体的方向。在球面上处理点和弧段的关系，比在空间处理视线方向间的角度要简便得多。利用天球上的点和点之间的大圆弧段就可以表示它们之间的位置关系。

例如太阳在天球上每天移动约1度，一年则移动一周（360度），这称之为太阳周年视运动，太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道。

对于平单轴跟踪系统，只要将支架跟踪角度与太阳方位角计算公式的结果保持垂直，就可以实时的接收到最大的直射光了。

然而，在太阳方位角计算的天文算法中，太阳和地球都近似为一个均匀材质，表面光滑的球体。在光线传播到地球表面时，需要穿过大气层，此时阳光会发生折射和散射，折射会使光线产生微小的偏角，由于空气密度较小，对跟踪的影响有限。

而散射将部分直射的阳光分变为了散射光，其中散射光分为瑞利散射、米散射和拉曼散射，三种散射方式叠加在一起，使得天空呈现蓝色，地面的阴影分界比较模糊，即使阳光无法直接照射的地方也会有光存在。

散射光的特性:

1、各向同性，散射光的传播方向是向空间中的各个方向的

2、每个地方的直射光和散射光比例不同，总体来说，海拔越高，空气颗粒物越少，直射光的比例越高。

▲高直射光比例区域

▲低直射光比例区域

由于散射光，由于其传播方向的不确定，跟踪支架如按照天文算法进行跟踪，则在低直射光比例的区域，由于散射光比例过高，跟踪支架的效果就会受到影响。

为此，摩昆研发了智能跟踪算法，选取跟踪支架附近能够代表该区域跟踪支架辐照量的地点来采集此区域的总辐射及散射辐射，判断总辐射、直射辐射、和散射辐射这三者之间的占比，进而执行不同的跟踪策略。并通过预留接口或者运维处获取对应发电参数的数据来对比观察实际效果，通过天文算法跟踪，散射光跟踪，多云跟踪等各种策略的切换，实现光伏跟踪支架的最大化发电。

综上，指导跟踪支架跟踪的“天文算法”指是基于天球模型的太阳方位角计算公式，由于大气层及地形的影响，我们可以在天文算法的基础上持续优化，实现更精确合理的跟踪，充分发挥跟踪支架的性能优势。