[发明专利]基于分层搜索和距离空间投影的高精度闪电三维定位方法

摘要

本发明公开了一种基于分层搜索和距离空间投影的高精度闪电三维定位方法，本方法采取由粗到细的分层搜索策略，逐层缩小搜索步长和搜索范围以实现对闪电的快速定位；采用距离空间投影算法将地理空间映射为距离空间，将观测站接收的闪电辐射电场值投影到距离空间中，从距离空间投影矩阵中提取闪电位置，利用距离空间分辨率不变的特性，克服了地理空间空变的缺点，实现了对闪电的高精度三维定位。

主权项

1.一种基于分层搜索和距离空间投影的高精度闪电三维定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)：观测站布站：设定一个观测站为中心站，3个最外围的观测站为辅助定位站，包括中心站的其他观测站位于辅助定位站之间连线构成的三角形内；步骤2)：观测站记录闪电的闪电辐射电场值及其闪电触发时间；步骤3)：利用初始搜索步长，对闪电观测站网探测范围进行地理空间网格单元的划分；步骤4)：将地理空间网格单元转化到三维距离空间，获得距离空间网格单元；距离空间网格单元的三个坐标分量是将地理空间网格单元到三个辅助定位站和到中心站的距离差量化后所得值组成的单元；同时在三维距离空间上生成初值为零的距离空间投影矩阵；步骤5)：根据步骤2)中获得的各观测站记录的闪电触发时间，将相应的闪电辐射电场值逐一投影到三维距离空间中，获得距离空间投影矩阵；步骤6)：将距离空间投影矩阵中投影值最大者对应的地理空间网格单元的位置，确定为闪电估计位置；缩小搜索步长，对以闪电估计位置为中心的区域重新进行地理空间网格单元的划分、转化和投影操作，获得新的闪电估计位置，重复多次，直到满足结束条件，最终获得闪电定位结果；步骤7)：输出闪电定位结果及闪电发生时刻。