日照计是测量日照时数的仪器,在监测气候变化、太阳能开发与利用等领域具应用价值。世界气象组织将日照时数定义为直接太阳辐照度达到或超过120 W/m~2的各分段时间的总和,日照阈值为120 W/m~2。日照计的阈值校准精度决定了日照时数测量数据准确性,然而,由于现有日照计室内校准装置存在结构缺陷,缺少符合日照计工作原理的散射辐射模拟,导致日照计阈值校准精度低,日照时数测量误差大。为此,本文以完善系统结构和提高日照阈值模拟精度为目标,开展日照计测试用太阳辐射模拟系统研究,确定太阳辐射模拟系统总体设计方案,着重设计直接辐射模拟系统和散射辐射模拟系统,研究太阳辐射模拟和杂散光抑制方法,以实现辐照度120 W/m~2的高精度模拟。论文的研究可为日照计阈值室内校准提供标准日照阈值的辐照输出,对提高气象观测水平具有意义。基于太阳辐射与太阳模拟技术,提出了一种日照计测试用太阳辐射模拟系统总体设计方案,有效模拟了太阳的直接辐射、散射辐射和太阳方位,实现了日照阈值的高精度模拟和太阳运动轨迹的模拟。为实现太阳直接辐射的模拟,解决辐照均匀性问题,设计了一种直接辐射模拟系统,确定了其组成与总体结构。选取了辐射源,分别对聚光系统、匀光系统、光谱调制系统和准直光学系统进行了设计。建模仿真了直接辐射模拟系统,结果表明,在500mm的工作距离处,Φ100 mm口径内辐照均匀度为98.9%。为实现均匀的太阳散射辐射的模拟,设计了一种散射辐射模拟系统,确定了其组成与总体结构。根据辐照度在积分球内的分布,确定了日照计的最佳测试位置;选取了散射辐射源,设计了积分球;提出了一种基于辐射传输理论的杂散光抑制方法,解决了直接辐射和散射辐射相互干扰的问题,其正确性分别通过仿真和实验得到验证。通过实验分别对直接辐射模拟系统、散射辐射模拟系统和日照计测试用太阳辐射模拟系统的主要技术指标进行了验证。结果表明,直接辐射模拟系统的辐照度范围为88～1402 W/m~2、辐照均匀度优于96.2%、光谱匹配度优于±20%;散射辐射模拟系统的辐照均匀度为95.1%;日照计测试用太阳辐射模拟系统的辐照均匀度优于96.8%,日照阈值的模拟误差优于1.6%,由此验证了所研究的日照计测试用太阳辐射模拟系统的可行性和正确性。