[发明专利]单站准三维闪电定位装置和方法

权利要求书

1.一种单站准三维闪电定位装置和方法，包括：

由三个或以上闪电声-电传感器单元安照一定方式布设，构成传感器阵列，用于获取闪电的声、电磁脉冲信号；一套数据采集设备，用于完成将上述传感器的模拟量转换为数字量；一种声、电结合的准三维闪电定位方法，用于将上述数字信号按照指定步骤得到最终闪电放电过程的准三维定位结果。

2.如权利要求1所述的一种单站准三维闪电定位装置和方法，其特征在于，所述的闪电声-电传感器单元包含接收闪电射频辐射信号的天线、接收雷声信号的传声器，以及用于支撑传声器的水平支架。

3.如权利要求1所述的一种单站准三维闪电定位装置和方法，其特征在于，所述的传感器阵列构成两条交叉基线，基线的夹角任意，基线的长度从几米到几十米范围，可以根据具体的观测环境设置。

4.如权利要求1所述的一种单站准三维闪电定位装置和方法，其特征在于，所述的声、电结合的准三维闪电定位方法，能够利用所述的闪电的声、电磁脉冲信号，得到闪电放电过程中不同时刻闪电通道的三维定位结果。

5.如权利要求1所述的一种单站准三维闪电定位装置和方法，其特征在于，所述的声、电结合的准三维闪电定位方法，包含以下步骤：

S01: 利用闪电声、电信号求取相对于基线的入射角；

S02:将入射角转化为方位角和仰角；

S03:声电方位角仰角匹配；

S04:闪电通道三维坐标求取；

S05:剩余点的空间坐标插值估计。

6.如权利要求5所述的声、电结合的准三维闪电定位方法，其特征在于，所述的步骤S01中，声、电各自信号间的时间差，可由时域相关、频域相位谱等各种时延估计方法获得。

7.如权利要求5所述的声、电结合的准三维闪电定位方法，其特征在于，所述的步骤S03中，声电方位角仰角匹配的一个实施方法，可以按照时间先后顺序，寻找满足声、电的方位角、仰角相等的序列。

8.如权利要求5所述的声、电结合的准三维闪电定位方法，其特征在于，所述的步骤S04中，闪电通道三维坐标求取方法中，采用同一闪电事件的声信号和电信号求取径向距离。