En este proyecto trataremos de resolver uno de los problemas típicos que podemos encontrar en el uso de centrales solares: la estimación de la posición de la proyección de cada uno de los helióstatos sobre el receptor solar de la torre, en presencia de otras proyecciones.
Cuando dos o más helióstatos proyectan sobre el receptor solar, las proyecciones se superponen (y por lo tanto, sus radiaciones se suman). Hasta este punto, todo perfecto. Sin embargo, debido a imprecisiones en los sistemas de posicionamiento de los helióstatos, generalmente no es posible superponer todas las proyecciones sobre la superficie deseada. Esto es consecuencia de que las proyecciones de los helióstatos tienden a desviarse del punto de proyección ideal. Una forma de solucionar este problema consiste en determinar qué helióstatos no están apuntando a donde deben y redirigirlos. El problema es que actualmente, no existe una forma efectiva de saber, dentro de la "nube" de proyecciones, dónde está apuntando exactamente cada helióstato porque el rango dinámico de las camaras que se usan para observar el receptor no es suficientemente grande como para distinguir los niveles reales de radiación luminosa acumlada.
Vídeos de test (cedidos amablemente por la PSA (CIEMAT)):
Usar cámaras con mayor profundidad de color y respuesta lineal:
A priori, si el rango dinámico de la cámara fuera suficientemente elevado, se podría saber, dado un punto de la imagen, cuántos haces de luz están siendo proyectados sobre el mismo punto porque la radiación (principalmente en forma de luz visible) reflejada por el receptor debería ser la suma de las proyecciones incidentes. Desgraciadamente, por limitaciones de la cámara, la adición de proyecciones no es lineal.
Aprovechar las características físicas (esperables) del sistema para realizar predicciones:
Si se conoce la proyección de cada helióstato (que deberían ser constantes a lo largo el tiempo), debería ser posible estimar la posición de proyección imagen dentro de la nube de proyecciones. Existen distintos hechos que nos pueden ayudar a ésto: (1) las proyecciones se mueven de forma continua en el tiempo (no desaparecen y más tarde, aparecen en una posición diferente), y (2) como ya se ha indicado, el reflejo de las proyecciones (lo que captura la cámara) debería ser aditivo, y por tanto, dos proyecciones superpuestas deberían dar una única proyección más luminosa que cualquiera de su componentes. Aprovechando estos dos hechos, podría ser posible el diseño de un estimador de la localización de las proyecciones de cada uno de los helióstatos.