闪电定位技术评述

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1、第3期气象水文海洋仪器NO．32010年9月Meteorological，HydrologicalandMarineInstrumentsSep．2010闪电定位技术评述张昊伟，舒跃强，李德军。(1．解放军理工大学气象学院，南京21l101；2．云南95577部队，陆良655601；3．广东95364部队，遂溪524329)摘要：本文阐述了闪电定位技术的发展概况，着重介绍了当前几种常用的闪电定位方法。分析了这几种方法的定位原理、优缺点以及性能指标，针对我国闪电研究现状，探讨了闪电定位系统建设的技术和方法。关键词：闪电定位；甚低频

2、；甚高频；定位系统中图分类号：P427．3文献标识码：A文章编号：1006一O09X(2010)02—0100—04ReviewonlightninglocationtechnologyZhangHaowei，ShuYueqiang，LiDejun。(1_InstitueofMeteorology，PLAUniversity．ofScience&Technology，Nanjing211101；2．YunnanNo．95577ArmyofPLA，Luliang655601；3．GuangdongNo．95364ArmyofPLA

3、，Suixi524329)Abstract：Thispaperdescribesthegeneralsituationoflightninglocationtechnology，especiallyfocusesonsomelocationmethodsincommonuse．Thetheory，advantage，disadvantageandperformanceofthesemethodsareanalyzed．AccordingtopresentsituationoflightningresearchinChina，th

4、etechnologyandmethodoflightninglocationsystemarediscussed．Keywords：lightninglocation；verylowfrequency；veryhighfrequency；locationsystem随着对闪电研究的深入和遥感遥测技术的发0引言展，相继研究开发并应用的几种闪电定位方法，均闪电是一种灾害性的自然现象，给人类的生可以给出闪电发生的位置、强度以及回击次数等产生活造成了极大的危害，据统计，我国每年因闪信息，本文介绍了这几种闪电定位方法的原理及电灾害造成的

5、直接经济损失达数亿元，而由此造其优缺点，探讨了我国闪电定位系统建设的技术成的间接经济损失更是难以估计。例如，1989和方法。年，山东黄岛油库遭雷击发生火灾，造成19人死1地基闪电定位技术亡，100多家企业因此停产，海水被大面积污染；2007年8月，空军某场站遭雷击，所有电气设备目前，国际上普遍采用的地基定位技术大致均遭受不同程度的破坏，不仅给部队造成重大的有5种，即：经济损失，对部队的飞行训练也造成了极大的影(1)改进门控磁脉冲定向方法；响。因此，对闪电定位技术的研究不仅在大气科(2)工作在低频(LF)范围的长基线时间到学领域，

6、而且在国防军事、航空、航海、交通、环境达法(TOA)；与农业等领域都有重要意义。(3)工作在甚高频段(VHF)的干涉仪方法；收稿日期：2010—06—03．作者简介：张吴伟(1983一)，男，硕士研究生．研究方向：气象装备保障第3期张昊伟，等：闪电定位技术评述·101·(4)工作在甚高频段的时间到达法(TOA)；误差越大。所以，单一的磁方向法已经被淘汰。(5)利用雷声定位闪电通道的技术。1．2甚低频时间到达法从性能看，前2种可以在较大的范围内布网，与磁方向定位法一样，该方法也是接收闪电后3种比较适用于特殊用途及闪电物理的研究。电

7、磁脉冲的低频信号，利用两个以上的探测子站1．1磁定向方法计算闪电脉冲到达测站的绝对时间，每两个测站这种方法是在古老的无线电测向基础之上加之间可以构成一条双曲线，两条双曲线的交点就入了波形鉴别技术和有时间门限，通过放置在南是闪电电磁脉冲发生的位置。北方向和东西方向的正交环形磁场天线，接收闪图2为时间差法定位闪电位置的原理图。以电发生产生的电磁波信号，从而判断出闪电发生测站AB所在直线建立坐标，两测站到原点的距的方位，它能识别典型的对地闪电的LF(低频)频n离相等，都为，假设AB两个站点探测到的时间厶段辐射电磁场波形，测定放电波形的

8、峰值和方位，差为△T，通过求解方程可以得出两站点确定的该方法只探测地闪，基本原理如图1所示。L双曲线为：一一⋯A。B“图2时差法闪电足位技术原理闪其中：A一△_；B—f1一A2；C为光＼厶，速，D为两测站间的距离。这样就把定位问题变成了测量信号到达不同接收站的时