本研究依托“十一五”863计划重点项目《太阳能热发电技术与系统示范》的子课题《高精度日光定位方式的研究及成套设备开发(2006AA050302)》和973计划项目子课题《大规模太阳能热发电系统集成及调控策略(2010CB227104)》，以中国科学院电工研究所DAHAN塔式太阳能热发电站为实验平台，搭建定日镜聚光特性分析系统，并深入研究定日镜的聚光特性和纠偏模式。本研究主要内容包括：　　⑴借助定日镜聚光特性分析系统，实测定日镜在实验白靶上的聚光光斑图像，并进行数字图像分析。首先分析研究定日镜光斑灰度图像的像素灰度值与相机曝光量的关系，给出高斯拟合法、质心法和几何中心法等三种光斑中心计算方法的计算公式，以及明确光斑直径的定义和计算方法。通过分析不同曝光量下光斑中心与光斑直径的变化情况，得出的结论是:“曝光量的改变对光斑中心和光斑直径的影响可以忽略”。经验证的定日镜聚光特性分析系统，采用分析DAHAN电站定日镜的聚光特性。　　⑵DAHAN电站定日镜场控制系统的定日镜纠偏是基于跟踪轴参考位错位法，借助于定日镜聚光特性分析系统，获得定日镜两个跟踪轴参考位的修正值，并把修正值保存在定日镜纠偏数据库中。纠偏时刻的修正值是利用点对称性和迭代算法获得，能有效避免因纠偏过程本身耗时导致的修正值计算误差。其他时刻的修正值需要借助纠偏时刻的修正值，利用线性插值算法获得。利用DAHAN电站＃7.0和＃-12.5定日镜验证了此纠偏系统的纠偏性能，并讨论了纠偏策略使用频率的设计依据。　　⑶基于过镜面中心的反射光线与目标靶面相交的几何关系和定日镜跟踪角度与跟踪参数之间的几何关系建立了两个几何误差模型，借助定日镜聚光特性分析系统采集定日镜跟踪数据，利用Hartley-Meyer优化算法求解跟踪参数。基于定日镜跟踪角度与跟踪参数之间的几何关系建立的误差模型可以避免光斑溢出对跟踪参数采集的影响，并且此模型可以与定日镜纠偏数据库结合使用，因此DAHAN电站采用此几何误差模型。　　⑷为进一步减小定日镜的跟踪误差，并考虑到电站实际的可操作性，本文新提出一天两套跟踪参数的定日镜运行模式，两套跟踪参数以太阳时角为零时刻作为时间分割点。实际测试的结果显示，相对于全天一套跟踪参数运行，定日镜以一天两套跟踪参数的方式运行，跟踪误差会进一步减小。　　⑸考虑到影响定日镜跟踪因素的复杂性以及光斑检测系统的精度，同时为了最大限度地提高定日镜跟踪的准确度，本文提出综合使用跟踪轴参考位错位法和基于几何误差模型的纠偏策略的三种应用模式:在基于几何误差模型的纠偏策略中使用跟踪轴参考位错位法、原来的基于跟踪轴参考位错位法的定日镜纠偏数据库对于基于几何误差模型纠偏策略的改造使用，以及在基于几何误差模型纠偏策略使用之后重新建立和更新定日镜纠偏数据库。