满轮和基准点两者在同一个区。
[0087] 使用UTM坐标计算从一个点到另一个的角度是简单的。为了确定从满轮坐标 巧astingi(旨P，图2中的Xi)，No;rthingi(旨P，图2中的Yi))到基准坐标巧astingz(旨P，图 2中的X2)，Nodhing2(即，图2中的Y2))的方位Θ巧对应于图2中的基准角255)，可使 用W下方程：
表达式tani(x)将仅计算当基准坐标位于满轮坐标的东北时的正确方位。
[008引运是因为
^生相同的结果。
[0089] 为了对其进行校正，公用函数atan2(y，X)可用于识别所述角度处于哪个象限。
[0090] atan2(y，x)的结果将大于180°的角度示为负数。为了将该结果转换成从0°到 360°的范围，可使用W下表达式：
运里，mod(曰，b)为返回a除Wb的余数的模函数。
[0091] 唯一存在的事情在于确保atan2(X，y)的结果通过使用W下关系转换回度数。 阳0巧 180。=31radians 通过将其组合，有可能计算从一个UTM坐标到另一个UTM坐标的方位Θ。作为实例，计 算机代码行可写为如下： 白=mod(ATAN2 (Eastings-Eastingi,No;rthing2-No;rthingi) * (180/π)+360, 360) 使用根据缔度和经度的地理坐标系： 代替使用UTM坐标，还有可能使用更传统的缔度和经度坐标。使用此坐标系计算方位 优点麻烦；但仍有可能使用简单的Ξ角函数。
[0093] 将地球近似为球体，从满轮坐标（longi(即，图2中的Xi)，lati(即，图2中的Yi)) 到基准坐标（l〇ng2 (即，图2中的X2)，1曰心（即，图2中的Y2))的初始方位Θ可使用W下 方程来计算：
然而，对于短距离，如，风场上的那些，围绕地球的经线可认作是平行的。使用运种简 化，W上复杂方程可简化为W下：
当使用十进制度数格式来表示缔度和经度时，表达式tan1 (X)仅给出了位于地球的东 半球中的坐标的正确答案。
[0094] 因此，该函数也将使用atan2(y，x)。类似地，mod(a，b)也如之前那样使用。 阳0巧]还需要确保cos(x)函数内的角度表示为弧度，且atan2(x，y)的结果通过使用上 述度数与弧度之间的关系转换回度数。
[0096] 通过将所有运些组合，有可能计算从满轮坐标到基准坐标的方位Θ。举例来说，计 算机代码行可写为如下： 白=mod (atan2 (latz-lati, COS (lati* π /180) * (long2_longi)) * (180/ π ) +360, 360)尽管本发明由W上实施例详细描述，但将注意的是，本发明完全不限于此实施例。具体 而言，备选方案可通过本领域技术人员从示例性实施例和图示导出，而不超过本发明的范 围。
【主权项】
1. 一种用于确定风力涡轮（210)的偏航方向（214)的方法，包括以下步骤： -在所述风力涡轮（210)的构件（216)处接收从源（232)传播的信号（233)， -基于所接收的信号（233)确定从所述构件（216)朝所述源（232)的方向（253)， -确定所述风力涡轮（210)的相对于朝所述源（232)的确定方向（253)来说的偏航方 向（214)〇2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述偏航方向（214)基于无线电定向（RDF)方法确定。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述无线电定向方法基于假多普勒方法。4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， -所述信号（233)经由附接到所述构件（216)上的天线（218)和/或接收器（215)被 接收，所述天线（218)和/或所述接收器（215)具有相对于所述构件（216)的方向来说的 校准0°方向， -偏移角（254)基于相对于所述确定方向（253)来说的校准0°方向被确定， -所述偏航方向（214)基于所述偏移角（254)和所述确定方向（253)来确定。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于， -所述信号（233)从位于源指定的地理位置（231)处的所述源（232)传播， -所传播的信号（233)在构件指定的地理位置（211)处被接收到， -相对罗盘航向通过处理所述构件指定的地理位置（211)和所述源指定的地理位置 (231)来导出， -所述风力涡轮（210)的偏航角（256)基于以下导出， -所述偏移角（254)，以及 -所述相对罗盘航向。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 所述偏航角（256)相对于朝限定的基本方向（252)被确定。7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， 所传播的信号（233)在所述风力涡轮的机舱或转子处被接收到。8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述偏航方向（214)按以下 方式被确定： -连续地，或 -定期地，或 -在至少一个限定的时间间隔内，或 -一次性地。9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述地理位置（211，231)针 对如下坐标系被限定： -地理炜度和经度坐标系，或 -通用横向麦卡托图（UTM)坐标系，或 -通用极球面投影坐标网（UPS)坐标系。10. -种风力涡轮，包括： -用于接收从源（232)传播的信号（233)的接收器（215, 218)， -处理单元（215)，其布置成用于： -基于所接收的信号（233)确定从所述接收器（215)朝所述源（232)的方向（233)， -确定相对于朝所述源（232)的所述确定方向（253)来说的所述风力涡轮（210)的偏 航方向（214)。11. 一种装置，其包括和/或关联于处理器单元和/或硬接线电路和/或逻辑装置，所 述处理器单元和/或硬接线电路和/或逻辑装置布置成使得能够在其上执行根据权利要求 1至权利要求9中任一项所述的方法。12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置为偏航编码器。13. -种能够直接地装载到数字计算机的存储器中的计算机程序产品，包括用于执行 根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的方法的步骤的软件代码部分。14. 一种计算机可读介质，其具有适于使得计算机系统执行根据权利要求1至权利要 求9中任一项所述的方法的步骤的计算机可执行指令。
【专利摘要】本发明涉及确定风力涡轮的偏航方向。提出了一种用于确定风力涡轮(210)的偏航方向(214)的方法，包括以下步骤：在风力涡轮(210)的构件(216)处接收从源(232)传播的信号(233)；基于所接收的信号(233)确定从构件(216)朝源(232)的方向(253)；确定相对于朝源(232)的确定方向(253)来说的风力涡轮(210)的偏航方向(214)。此外，提出了用于执行所述方法的风力涡轮和装置及计算机程序产品和计算机可读介质。
【IPC分类】G06F19/00, F03D7/02
【公开号】CN105317626
【申请号】CN201510466042
【发明人】S.H.霍金斯
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月31日
【公告号】EP2980404A1, US20160032897