基于到达时差法的雷电定位系统2维定位误差分析

定位精度是评价定位网络的重要指标之一。为分析雷击定位网络不同位置的定位误差,通过几何模型对重庆地区的一套雷电定位网络的定位误差进行分析;并采用基于"随机数"的Monte Carlo法对网络覆盖区域的定位精度进行模拟,验证了几何模型所得结果的正确性。结果表明,当辐射源位于定位网络内时,水平方向的误差<100m;当辐射源位于定位网络外时,定位精度与辐射源距离r以及定位网络的几何尺寸D有关;水平方向的误差与r2成正比,与D2成反比;方位角误差与r成正比,与D成反比。

基于L-M算法和声波融合的TDOA雷电定位改进方法

在时差信息冗余情况下求解非线性方程时,采用到达时差定位法(TDOA)的雷电定位系统会出现求解发散问题,而我国油罐系统等雷电敏感系统多经历了雷声和电磁探测的雷电定位技术发展过程.对此,提出一种有效融合雷电声波信号和放电电磁信号的TDOA雷电定位改进方法.根据已有站点信息将目标区域划分为16个子区域,在子区域内利用L-M迭代算法实现监测目标区域的雷电定位,提升TDOA雷电定位系统的定位精度和抗误差扰动能力.结果表明:传统法的雷电定位误差均值为203.2 m;所提方法经过声波信息融合和L-M算法改进后,雷电定位误差均值减小为108.4 m,监测目标区域边缘雷电定位精度提高了51.2%.研究对改进已有雷电定位系统和有效利用声波信息具有实际意义.

基于FPGA的雷电定位系统高精度时标设计

介绍了一种基于到达时差法(TOA)的雷电定位系统中高精度时间标记产生方法。目前全球定位系统(GPS)可以提供协调世界时(UTC)和精度达微秒乃至纳秒级的秒脉冲(PPS)。在雷电定位过程中,不同探测站需要对采集到的闪电辐射脉冲进行时间标记以确定雷电信号到达各站之间的时间差,并由多站定位算法得到闪电发生的位置。该时标系统采用Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208和U-BLOX公司的GPS芯片NEO-6M实现,其时间标记精度可达1μs。