[发明专利]一种基于连续点源化学云团的陆基遥测定位方法

摘要

本发明涉及一种基于连续点源化学云团的陆基遥测定位方法，通过两套红外遥测装置定点扫描获得的角度参数，利用机动形成的三角关系，测算出连续点源化学云团端点位置坐标，然后计算出连续点源化学云团危害纵深，结合连续点源扩散原理，反算出连续点源施放量和危害边界。本发明综合运用扩散理论原理，弥补了红外光谱对云团的定位难题，提供了一种连续点源化学云团机动遥测定位的新方法，为红外遥测装置运用提供技术支持。

主权项

一种基于连续点源化学云团的陆基遥测定位方法，其特征在于实现步骤如下：步骤一：地理坐标的获取通过集群北斗或GPS定位模块，确定两套红外遥测装置的位置坐标A0(xA0，yA0)、B0(xB0，yB0)；步骤二：气象数据的获取记录当地气象数据，根据所述气象数据计算当地地理位置的湍流水平扩散系数K0、湍流垂直扩散系数K1；步骤三：方向角和报警浓度阈值的获取采用两套红外遥测装置360度全域扫描监测化学云团，两套红外遥测装置发生报警时通过定向仪自动记录方向角，分别记录化学云团的方向角θA、θB和报警时刻t0，查找红外遥测装置内对某化学云团的报警浓度阈值，记录为C0；步骤四：移动红外遥测装置移动两套红外遥测装置沿着风向机动，使化学云团的方向角θA、θB变化至90°，当θA＝90°、θB＝90°时记录两套红外遥测装置的位置坐标为A1(xA1，yA1)、B1(xB1，yB1)，计算两套红外遥测装置沿着风向移动的距离A0A1、B0B1；A0A1＝|yA1‑yA0|B0B1＝|yB1‑yB0|步骤五：化学云团两端点和危害纵深的计算根据两套装置的距离A0A1、B0B1和化学云团的方向角θA、θB的关系，计算出化学云团两端点距离两车的垂直距离CA1、DB1；根据A1、B1两点的坐标，平移计算出化学云团两端点C、D的坐标，C、D的距离即为危害纵深；CA1＝A0A1×tanθADB1＝B0B1×tanθBC(xA1+CA1，yA1)，D(xB1+DB1，yB1)；步骤六：连续点源施放量的计算根据连续点源浓度方程，化学云团端点D的浓度值为：C0=Q2k0πx/u(K1n2z1n-2x/u)1/nΓ(1+1/n)]]>C0——红外遥测装置对化学云团的报警浓度阈值，g/m3；Qp——连续点源施放量值，即单位时间从瞬时点源进入空气中的化学物质量，g/s；u——平均风速，m/s；Z1——参照物的固定参考高度固定参考高度，m；K0——湍流水平扩散系数，m2/s；K1——Z1高处的湍流垂直扩散系数，m2/s；n——大气垂直稳定度的特性系数；Γ(1+1/n)是随n而变的伽玛函数。将化学云团危害纵深，即S＝CD长度，和当地平均风速u代入上式，求解出连续点源施放量Qp值；步骤七：连续点源化学云团危害的估算将Qp、u值代入以下方程(2)中，求解出浓度为报警浓度阈值C0的坐标(x，y)，即确定连续点源化学云团的边界：C0=Qp2k0πx/u(K1n2z1n-2x/u)1/nΓ(1+1/n)e-uy24K0x---(2)]]>x，y为相对于化学云团源强位置的坐标。通过连续点源化学云团的边界即得到连续点源化学云团危害的估算结果。