Імітаційне моделювання хмарного покриву за допомогою алгоритму diamond-square

Роман Вікторович Сукач; Катерина Сергіївна Клен

doi:10.64915/0pyap209

Т. 2 · № 1 · 2019 лют 28, 2019 Електронні системи та сигнали

Імітаційне моделювання хмарного покриву за допомогою алгоритму diamond-square

РС

Роман Вікторович Сукач Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» majorissue@outlook.com Україна

КК

Катерина Сергіївна Клен Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Сторінки30-34 Опублікованолют 28, 2019 ЛіцензіяВідкритий доступ

pdf

VOL 2 · NO 1 · 2019 Переглянути випуск

Анотація

В наведеній статті представлено спосіб імітації хмарного покрову при моделюванні роботи фотоелементів, сонячних панелей, або сонячних електростанцій. Для створення імітаційної моделі хмари запропоновано модифікацію алгоритму diamond-square, також відомого як fractal cloud. Показано, що алгоритм дозволяє долати проблему отримання достатньо деталізованих для потреб моделювання зображень хмар з початкових даних низької роздільності. Запропоновано шляхи для подальшого покращення імітаційної моделі хмарного покриву.

Ключові слова

#фрактальна розмірність хмари #модуляція інтенсивності випромінення #збільшення роздільної здатності зображення хмари #показник прозорості атмосфери #алгоритм diamond-square

Посилання

“Air Pollution: Real-time Air Quality Index (AQI).” [Online]. Available: http://aqicn.org/.
“Al’ternativnaya Energetika V Kitaye Nabirayet Oboroty [Alternative Energy in China is gaining momentum],” 2019. [Online]. Available: http://club-oil.ru/.
“Doroga k solntsu: Indiya dobavlyayet 100 GVt solnechnoy energii v svoyu set [Road to the sun: India adds 100 GW of solar energy to its network],” 2018. [Online]. Available: https://www.sularu.com/theme/10366.
A. Kobylyansky and E. Shishatsky, “Energiya solntsa 2019: kto i za skol’ko stroit novyye elektrostantsii [The energy of the sun 2019: who and for how much builds new power plants],” 2019. [Online]. Available: https://tech.liga.net/.
E. Kabir, P. Kumar, S. Kumar, A. A. Adelodun, and K. H. Kim, “Solar energy: Potential and future prospects,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 82, pp. 894–900, 2018, DOI: 10.1016/j.rser.2017.09.094
A. Fournier, D. Fussell, and L. Carpenter, “Computer rendering of stochastic models,” Commun. ACM, vol. 25, no. 6, pp. 371–384, 2002, DOI: 10.1145/358523.358553
K. S. Osypenko and V. Y. Zhuikov, “The evaluation of fractal dimension and transfer function of the clouds,” Microsystems, Electron. Acoust., vol. 22, no. 5, pp. 13–19, 2017, DOI: 10.20535/2523-4455.2017.22.5.106578
G. M. Lohmann, A. Hammer, A. H. Monahan, T. Schmidt, and D. Heinemann, “Simulating clear-sky index increment correlations under mixed sky conditions using a fractal cloud model,” Sol. Energy, vol. 150, pp. 255–264, 2017, DOI: 10.1016/j.solener.2017.04.048
F. Kasten and G. Czeplak, “Solar and terrestrial radiation dependent on the amount and type of cloud,” Sol. Energy, vol. 24, no. 2, pp. 177–189, 1980, DOI: 10.1016/0038-092X(80)90391-6
“How we measure cloud.” [Online]. Available: https://www.metoffice.gov.uk/weather/guides/observations/how-we-measure-cloud
C. J. Smith, J. M. Bright, and R. Crook, “Cloud cover effect of clear-sky index distributions and differences between human and automatic cloud observations,” Sol. Energy, vol. 144, pp. 10–21, 2017, DOI: 10.1016/j.solener.2016.12.055
R. Perez, T. Cebecauer, and M. Šúri, “Semi-Empirical Satellite Models,” Sol. Energy Forecast. Resour. Assess., pp. 21–48, 2013, DOI: 10.1016/B978-0-12-397177-7.00002-4
I. R. Kutschaenko and K. S. Klen, “Simulation modeling of cloud cover projection movement over the plane of solar power station,” Microsystems, Electron. Acoust., vol. 23, no. 6, pp. 42–47, 2018, DOI: 10.20535/2523-4455.2018.23.6.153944
M. R. Garifulina, A. I. Vlasov, V. V. Makarchuk, and N. Adamovik, “Model’ elementa solnechnoy batarei tipa CIGS [CIGS type solar cell element model],” Inzhenernyy Vestn., no. 8, pp. 1–21, 2012, URL: https://iu4.ru/publ/2012_ing_vest_08_01.pdf
T. Cebecauer, M. Šúri, and R. Perez, “High Performance MSG Satellite Model for Operational Solar Energy Applications,” in Proc. of American Solar Energy Society Annual Conference, 2010, pp. 5–9, URL: https://solargis2-web-assets.s3.eu-west-1.amazonaws.com
J. Day, S. Senthilarasu, and T. K. Mallick, “Improving spectral modification for applications in solar cells: A review,” Renew. Energy, vol. 132, pp. 186–205, 2019, DOI: 10.1016/j.renene.2018.07.101
J. Peng, L. Lu, and M. Wang, “A new model to evaluate solar spectrum impacts on the short circuit current of solar photovoltaic modules,” Energy, pp. 29–37, 2019, DOI: 10.1016/j.energy.2018.12.003
B. Mandelbrot, Fraktalnaya geometriya prirody. Institut kompyuternyh issledovaniy, 2002, ISBN: 5-93972-108-7

Ліцензія

CCBY-NC 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Попередня у випуску Розробка системи відстеження рухів людини Наступна у випуску Керування матричним перетворювачем частоти з використанням геометричного підходу

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Використання технології GMSL для передачі потоку відео даних високої якості

Богдан Андрійович Пономаренко

Робота присвячена опису та дослідженню технологій передачі потоку даних з відеокамер, призначених для використання у сучасних автомобілях. В роботі проведено…

#технологія GMSL #microcontroller #серіалізатор #десеріалізатор

p. 227993-1 - 227993-4

Особливості побудови пристроїв для заряджання електромобілів

Олексій Сергійович Яма, Юрій Сергійович Олішевський

У цій роботі обґрунтована необхідність систематизації та аналізу обладнання для заряджання електромобіля. Розглянуті методи заряджання, особливості реалізації…

#електромобіль #зарядний пристрій #способи заряджання #стандарти заряджання

p. 228482-1 - 228482-5

Електронний помічник для людини з вадами зору

Андрій Андрійович Пахомов, Роман Петрович Саган

Для людей із серйозними вадами зору запропоновано систему, яка допомагає виявляти перешкоди та викликати допомогу в екстреній ситуації. Система побудована на основі…

#мікроконтролер #GPS-модуль #GSM-модуль #оптичний сенсор

p. 227781-1 - 227781-4

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Миколи Олександровича Корчака, Катерина Сергіївна Клен, Аналіз термічної втоми в’язкопластичного припою для мікроелектронних компонентів і систем , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)

Схожі статті

Олег Ярославович Ігнатюшенко, Тестування контролера знаходження точки максимальної потужності сонячної батареї , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 4 (2020)
Інь Ченьлянь, Омелянець Олександра Олександрівна, Володимир Семенович Лазебний, Дослідження особливостей розповсюдження інформаційних відеопотоків мережами стандарту 802.11 , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 2 (2019)
Наталія Юріївна Оникієнко, Застосування 3D-моделювання в медицині при підготовці до 3D-друку , Електронна та Акустична Інженерія: Том 4 № 1 (2021)
Дмитро Вікторович Гуменюк, Автоматизована система визначення параметрів моделі сонячних елементів , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)
Сергій Анатолійович Найда, Валерія В. Безродна, Моделювання завитки внутрішнього вуха людини у вигляді довгої лінії , Електронна та Акустична Інженерія: Том 1 № 1 (2018)
Андрій Віталійович Козак, Пилип Миколайович Ларін, Роман Юрійович Костюк, Олексій Володимирович Коржик, Імітаційне моделювання вимірювача інтенсивності звуку в задачах шумопеленгування , Електронна та Акустична Інженерія: Том 1 № 1 (2018)
Dmytro Zelinskyi, В'ячеслав Горохов, Ольга Кондратенко, Людмила Шмирова, Тетяна Семикіна, Особливості використання алмазоподібних вуглецевих плівок в якості антивідбивних покриттів , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 3 (2020)
Олексій Олегович Андрійченко, Олександр Ігорович Денисенко, Суб’єктивне оцінювання розбірливості зашумленої мови в лекційному приміщенні , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)
Гліб Олександрович Борисов, Особливості аналізу звукових ефектів в обчислювальній платформі iOS , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 4 (2019)
Анна Сергіївна Гондовська, Роман Ігорович Дідусь, Владислав Анатолійович Лапшуда, Ольга Василівна Ященко, Осадження тонких плівок оксиду молібдену для гнучкої біорозкладної електроніки , Електронна та Акустична Інженерія: Том 4 № 1 (2021)

1-10 з 54 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] “Air Pollution: Real-time Air Quality Index (AQI).” [Online]. Available: http://aqicn.org/.

[2] “Al’ternativnaya Energetika V Kitaye Nabirayet Oboroty [Alternative Energy in China is gaining momentum],” 2019. [Online]. Available: http://club-oil.ru/.

[3] “Doroga k solntsu: Indiya dobavlyayet 100 GVt solnechnoy energii v svoyu set [Road to the sun: India adds 100 GW of solar energy to its network],” 2018. [Online]. Available: https://www.sularu.com/theme/10366.

[4] A. Kobylyansky and E. Shishatsky, “Energiya solntsa 2019: kto i za skol’ko stroit novyye elektrostantsii [The energy of the sun 2019: who and for how much builds new power plants],” 2019. [Online]. Available: https://tech.liga.net/.

[5] E. Kabir, P. Kumar, S. Kumar, A. A. Adelodun, and K. H. Kim, “Solar energy: Potential and future prospects,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 82, pp. 894–900, 2018, DOI: 10.1016/j.rser.2017.09.094

[6] A. Fournier, D. Fussell, and L. Carpenter, “Computer rendering of stochastic models,” Commun. ACM, vol. 25, no. 6, pp. 371–384, 2002, DOI: 10.1145/358523.358553

[7] K. S. Osypenko and V. Y. Zhuikov, “The evaluation of fractal dimension and transfer function of the clouds,” Microsystems, Electron. Acoust., vol. 22, no. 5, pp. 13–19, 2017, DOI: 10.20535/2523-4455.2017.22.5.106578

[8] G. M. Lohmann, A. Hammer, A. H. Monahan, T. Schmidt, and D. Heinemann, “Simulating clear-sky index increment correlations under mixed sky conditions using a fractal cloud model,” Sol. Energy, vol. 150, pp. 255–264, 2017, DOI: 10.1016/j.solener.2017.04.048

[9] F. Kasten and G. Czeplak, “Solar and terrestrial radiation dependent on the amount and type of cloud,” Sol. Energy, vol. 24, no. 2, pp. 177–189, 1980, DOI: 10.1016/0038-092X(80)90391-6

[10] “How we measure cloud.” [Online]. Available: https://www.metoffice.gov.uk/weather/guides/observations/how-we-measure-cloud

[11] C. J. Smith, J. M. Bright, and R. Crook, “Cloud cover effect of clear-sky index distributions and differences between human and automatic cloud observations,” Sol. Energy, vol. 144, pp. 10–21, 2017, DOI: 10.1016/j.solener.2016.12.055

[12] R. Perez, T. Cebecauer, and M. Šúri, “Semi-Empirical Satellite Models,” Sol. Energy Forecast. Resour. Assess., pp. 21–48, 2013, DOI: 10.1016/B978-0-12-397177-7.00002-4

[13] I. R. Kutschaenko and K. S. Klen, “Simulation modeling of cloud cover projection movement over the plane of solar power station,” Microsystems, Electron. Acoust., vol. 23, no. 6, pp. 42–47, 2018, DOI: 10.20535/2523-4455.2018.23.6.153944

[14] M. R. Garifulina, A. I. Vlasov, V. V. Makarchuk, and N. Adamovik, “Model’ elementa solnechnoy batarei tipa CIGS [CIGS type solar cell element model],” Inzhenernyy Vestn., no. 8, pp. 1–21, 2012, URL: https://iu4.ru/publ/2012_ing_vest_08_01.pdf

[15] T. Cebecauer, M. Šúri, and R. Perez, “High Performance MSG Satellite Model for Operational Solar Energy Applications,” in Proc. of American Solar Energy Society Annual Conference, 2010, pp. 5–9, URL: https://solargis2-web-assets.s3.eu-west-1.amazonaws.com

[16] J. Day, S. Senthilarasu, and T. K. Mallick, “Improving spectral modification for applications in solar cells: A review,” Renew. Energy, vol. 132, pp. 186–205, 2019, DOI: 10.1016/j.renene.2018.07.101

[17] J. Peng, L. Lu, and M. Wang, “A new model to evaluate solar spectrum impacts on the short circuit current of solar photovoltaic modules,” Energy, pp. 29–37, 2019, DOI: 10.1016/j.energy.2018.12.003

[18] B. Mandelbrot, Fraktalnaya geometriya prirody. Institut kompyuternyh issledovaniy, 2002, ISBN: 5-93972-108-7