一種全閃電云地閃識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電氣領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種全閃電云地閃識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1987年聯(lián)合國(guó)確定的"國(guó)際減災(zāi)十年"中，雷電為對(duì)人類危害最大的十種災(zāi)害之 一。長(zhǎng)期W來(lái)雷電對(duì)人類賴W生存的自然資源和人類創(chuàng)造的物質(zhì)文明構(gòu)成極大的威脅，尤 其是微電子設(shè)備廣泛應(yīng)用的今天，雷電造成的直接和間接災(zāi)害日益嚴(yán)重，因此對(duì)雷電的研 究也越來(lái)越受到重視，我國(guó)運(yùn)行的雷電定位網(wǎng)絡(luò)LLS覆蓋了我國(guó)的大部分地區(qū)，能夠?qū)Φ?閃進(jìn)行很好的監(jiān)測(cè)。但是不能提供云閃信息及對(duì)云閃等早期雷電電磁福射發(fā)展進(jìn)程不能觀 巧。，影響和限制對(duì)于雷暴活動(dòng)豐富性的認(rèn)識(shí)。為了更好的研究雷電的發(fā)生發(fā)展機(jī)理，需要開(kāi) 展了雷電的=維探測(cè)技術(shù)研究。雷電的=維探測(cè)技術(shù)研究其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是全閃電云 地閃波形識(shí)別技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問(wèn)題；提供了一種該方法可用于對(duì)不同 閃電類型的識(shí)別，其中包括云內(nèi)放電、地閃放電識(shí)別W及一種特殊云閃放電事件（NB巧的 識(shí)別，對(duì)傳統(tǒng)地閃可W進(jìn)行，也能夠?qū)υ崎W進(jìn)行定位的一種全閃電云地閃識(shí)別方法。
[0004] 本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得W解決的：
[0005] 一種全閃電云地閃識(shí)別方法，其特征在于，包括下述步驟：
[0006] 步驟1 ;采用特定的9個(gè)波形參數(shù)提取方法對(duì)采集到的雷電福射電場(chǎng)波形特征參 數(shù)進(jìn)行提??；所述9個(gè)波形參數(shù)W及W下閃電福射電場(chǎng)波形特征量的定義：
[0007] 特征量一；上升時(shí)間；Tr =化1-化1，波形10%峰值上升沿時(shí)間Tal到峰值時(shí)間 化1差；
[000引特征量二；下降時(shí)間；Tf =化1-化1，峰值時(shí)間化1到波形10 %峰值下降沿時(shí)間 化1差；
[0009] 特征量S ;脈沖寬度；Td =化1-化1，10%峰值下降沿時(shí)間Tbl到波形10%峰值上 升沿時(shí)間Tal差；
[0010] 特征量四；前向反峰比；R10 =- V0/P1，前向負(fù)峰值V0與最大峰值之間的比值；
[0011] 特征量五；后向反峰比；R11 =- V1/P1，后向負(fù)峰值VI與最大峰值之間的比值；
[0012] 特征量六：次峰比；R12 = P2/P1，最大峰值后的最大峰值P2與最大峰值P1之間的 比值；
[0013] 特征量^;：:信噪比SNR :定義為從峰值點(diǎn)往前10 y S開(kāi)始和往后10 y S內(nèi)的平均功 率，與該20 y S W外波形平均功率的比值；定義整個(gè)波形數(shù)據(jù)點(diǎn)為N個(gè)點(diǎn)，峰值點(diǎn)位于第P 個(gè)點(diǎn)，脈沖幅度為An ;
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種全閃電云地閃識(shí)別方法，其特征在于，包括下述步驟： 步驟1 :采用特定的9個(gè)波形參數(shù)提取方法對(duì)采集到的雷電輻射電場(chǎng)波形特征參數(shù)進(jìn) 行提??；所述9個(gè)波形參數(shù)以及以下閃電輻射電場(chǎng)波形特征量的定義： 特征量一：上升時(shí)間：Tr=Tpl-Tal，波形10%峰值上升沿時(shí)間Tal到峰值時(shí)間Tpl差； 特征量二：下降時(shí)間：Tf=Tbl-Tpl，峰值時(shí)間Tpl到波形10%峰值下降沿時(shí)間Tbl差； 特征量三：脈沖寬度：Td=Tbl-Tal，10%峰值下降沿時(shí)間Tbl到波形10%峰值上升沿 時(shí)間Tal差； 特征量四：前向反峰比：R10 = -V0/P1，前向負(fù)峰值V0與最大峰值之間的比值； 特征量五：后向反峰比：R11 = -V1/P1，后向負(fù)峰值VI與最大峰值之間的比值； 特征量六：次峰比：R12 =P2/P1，最大峰值后的最大峰值P2與最大峰值P1之間的比 值； 特征量七：信噪比SNR:定義為從峰值點(diǎn)往前10ys開(kāi)始和往后10ys內(nèi)的平均功率， 與這20ys以外波形平均功率的比值；定義整個(gè)波形數(shù)據(jù)點(diǎn)為N個(gè)點(diǎn)，峰值點(diǎn)位于第P個(gè) 點(diǎn)，脈沖幅度為An;
其中N為整個(gè)波形數(shù)據(jù)點(diǎn)，峰值點(diǎn)位于第P個(gè)點(diǎn)，第n個(gè)點(diǎn)的脈沖幅度為An，； 特征量八：前向信噪比preSNR:定義為從峰值點(diǎn)往前10ys開(kāi)始和往后10ys內(nèi)的平 均功率，與波形峰值之前200ys內(nèi)波形的平均功率的比值；
其中N為整個(gè)波形數(shù)據(jù)點(diǎn)，峰值點(diǎn)位于第P個(gè)點(diǎn)，第n個(gè)點(diǎn)的脈沖幅度為An， 特征量九：后向信噪比postSNR:定義為從峰值點(diǎn)往前10ys開(kāi)始和往后10ys內(nèi)的平 均功率，與波形峰值之后200ys內(nèi)波形的平均功率的比值；
其中N為整個(gè)波形數(shù)據(jù)點(diǎn)，峰值點(diǎn)位于第P個(gè)點(diǎn)，第n個(gè)點(diǎn)的脈沖幅度為An， 步驟2 :利用提取到的雷電輻射電場(chǎng)波形參數(shù)進(jìn)行綜合判斷，根據(jù)綜合判斷結(jié)果給出 閃電放電類型，所述出閃電放電類型包括云閃、地閃和NBE，其中， 所述地閃回?fù)舨ㄐ翁卣髯R(shí)別基于如下判斷條件： 條件211 :波形上升時(shí)間短，Tr〈8ys; 條件212 :波形下降時(shí)間長(zhǎng)，Tf>15ys，同時(shí)下降時(shí)間與上升時(shí)間的比值Tf/Tr>2 ; 條件213 :波形的前向信噪比較大，preSNR>500,同時(shí)前向信噪比與后向信噪比的比值preSNR/postSNR>50 ； 條件204 :次峰比較大，R12>0. 4 ; 所述NBE波形特征識(shí)別基于如下判斷條件： 條件221 :波形上升時(shí)間短，Tr〈7ys; 條件222 :波形下降時(shí)間短，Tf〈5ys; 條件223 :波形的信噪比較大，SNR>100,后向信噪比postSNR>100,前向信噪比preSNR>1500 ； 條件224 :后向反峰比R11>0. 2. 所述一般云閃波形特征識(shí)別基于如下判斷條件： 條件231 :波形下降時(shí)間短，Tf〈15ys; 條件232 :波形信噪比較小，前向信噪比preSNR〈400,前向信噪比與后向信噪比比值preSNR/postSNR<10〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全閃電云地閃識(shí)別方法。該方法可用于對(duì)不同閃電類型的識(shí)別，其中包括云內(nèi)放電、地閃放電識(shí)別以及一種特殊云閃放電事件（NBE）的識(shí)別，對(duì)傳統(tǒng)地閃可以進(jìn)行，也能夠?qū)υ崎W進(jìn)行定位。該方法采用特定的波形參數(shù)提取方法對(duì)采集到的雷電電場(chǎng)波形參數(shù)進(jìn)行提取。然后利用提取到的雷電波形參數(shù)進(jìn)行綜合判斷。根據(jù)判斷結(jié)果給出閃電放電類型。
【IPC分類】G01R29-04, G01R29-02, G01R29-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104569624
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510047783
【發(fā)明人】蔡力, 王建國(guó), 樊亞?wèn)|, 周蜜, 李顯強(qiáng), 裴立獻(xiàn), 李泉新, 肖靜, 鄭鐘楠
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日