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增刊论文闪电定位仪安装使用和维护新疆气象技术装备保障中心：彭坚1李志勇2（ Tel:2690448 邮编：830002）摘要：为加强对雷暴天气的监测和预警,2011年开始新疆气象部门启动了雷电监测网的建设,目前已经有10套设备投入业务运行,为全疆的防雷减灾、预报预警提供了探测依据。
本文对目前新疆雷电监测站安装使用以及运行中出现的情况作介绍，并对使用维护提出自己的见解, 为雷电监测站的正常运行提供技术保障和支持关键词：闪电定位仪安装使用维护1引言闪电定位仪（雷电监测定位仪）是指利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数的一种自动化探测设备。
1980年代初，云地闪波形鉴别技术的出现和应用，使云地闪探测效率达90%以上。
进入90年代，由于GPS技术的使用，雷电监测在测向系统的基础上增加GPS时钟，形成时差测向混合系统，同时采用数字波形处理技术(DSP)，对波形作相关性分析、定位处理，使雷电定位精度和探测效率都有明显提高。
现在多采用多站法雷电定位系统，它定位精度高、探测参量多，但设备复杂，需要通信网、中心数据处理站。
目前，雷电监测定位系统已广泛应用在雷电的监测、预报、雷电防护及雷电研究中。
为适应新疆防雷减灾需要，2011年，全疆已建10套雷电监测设备，2012年将建设23套，实现覆盖全疆的区域性雷电监测网，对雷电进行监测、定位，实时地监测雷电的活动，获得到每一雷击的发生时间、地理位置、强度、极性等参数，对灾害性天气机理的研究和预报提供宝贵的资料，对研究和预报灾害性的天气活动，保障电力、通信、航空航天、林业、军事以及人们生命财产安全运行发挥重要的作用。
2 ADTD 型闪电定位仪简介ADTD 型闪电定位仪是中科院空间科学研究中心和华云公司合作研发的雷电监测仪器。
工作原理是利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数，并把经过预处理的闪电数据实时通过网络通信送到中心数据处理站实时进行交汇处理，可全天候、长期、连续运行，并记录雷电发生的时间、位置、强度和极性等指标。
闪电定位仪的应用及其与气象条件的相关分析摘要:通过闪电定位仪，探测闪电发生、强度、方向、频率、与雷电发生的分析。
结果发现，当出现闪电时，必然产生雷电，并证明了雷电日数与4-9月的月平均气温有关，同时雷电产生时与降水密切相关，这为今后做好防灾减灾工作起到积极作用.关键词：闪电定位仪；监测；雷电；气象条件；相关闪电定位仪：是指利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数的一种自动化探测设备。
在探测技术上，雷电监测定位方法有声学法、光学法和电磁场法。
现代雷电监测定位系统始于1976年，美国Krider E. P. 等人采用单片机技术成功地将原双阴极示波器闪电探测仪改造为智能化的磁方向闪电定位系统，有效地提高了雷电的测角精度。
1980年代初，云地闪波形鉴别技术的出现和应用，使云地闪探测效率达90%以上。
从这以后，世界上各发达国家和地区都开始布设雷电监测定位网。
进入90年代，由于GPS技术的使用，雷电监测在测向系统的基础上增加GPS时钟，形成时差测向混合系统，同时采用数字波形处理技术(DSP)，对波形作相关性分析、定位处理，使雷电定位精度和探测效率都有明显提高。
由于单个雷电定位站只能探测雷暴的方向、大致位置、频度，它定位误差大、强度无法确定，一般只用于雷暴活动的预警。
现在多采用多站法雷电定位系统，它定位精度高、探测参量多，但设备复杂，需要通信网、中心数据处理站。
根据接收雷电信号的频段差异，多站法雷电定位系统分为甚低频、甚高频两类。
甚低频雷电监测定位系统（低于1MHZ）主要测量云地闪电回击过程辐射的电磁场，对回击过程进行定位。
甚高频雷电监测定位系统测量闪电每一个放电过程所辐射的甚高频电场，可对闪电位置进行精确定位。
目前，雷电监测定位系统已广泛应用在雷电的监测、预报、雷电防护及雷电研究中。
几乎所有发达国家和地区（包括我国台湾和香港）都在全国和地区布设了雷电监测定位网，并且一般都由气象部门牵头组建国家雷电监测定位网。
ADTD闪电定位仪介绍与故障分析闪电定位仪是监测雷电发生的气象探测设备。
本文介绍了ADTD闪电定位仪的探测原理，详细介绍了Nport串口服务器設置方法。
作者结合工作经验，对江西省闪电定位仪在业务运行中常见的故障进行分析，并且排查原因和列举解决办法，给出日常维护建议。
标签：闪电定位仪；故障分析由于地理环境的原因，地处长江下游的江西省是受自然灾害影响最严重的省份之一，每年受雷电灾害损失高达数亿元，人员伤亡也是常有发生，所以对于闪电的研究和监测十分重要。
ADTD型闪电定位仪是监测雷电发生的气象探测设备，能测量雷电发生的时间、强度、极性等信息。
目前江西省共有12个县市安装了闪电定位仪，及时收集雷电发生的信息，对于雷电的预警和研究雷电活动规律准备了资料依据。
一、闪电介绍闪电是一种自然现象，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。
通常是积雨云产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电。
正电荷和负电荷彼此相吸，正负电荷克服空气的阻障连接上。
产生出一道明亮夺目的闪光。
一次闪电的放电过程：云层荷电形成电分布---初始击穿---梯级先导---联结过程---第一回击---K过程---J过程---直窜先导---第二回击…….闪电的放电过程中最重要的是回击过程，因为回击的电流大，辐射的电磁场强，是形成故障造成危害的主要原因。
二、闪电定位仪工作原理闪电定位仪工作原理：闪电定位仪通过磁环天线探测雷电发生时向外辐射的电磁波信号，磁环天线通过切割磁场面判断闪电发生的方向，再由电磁波信号通过电子舱进行分析、放大、处理得到所需的雷电波形，最后经过处理的信号发送到电脑终端进行运算得出闪电发生的位置、时间、强度等参数。
闪电定位仪系统主要由电源舱、电子盒、GPS天线部件、密封圈、玻璃钢罩和NPORT通讯模块等组成，常见故障点出现在通讯模块、电源舱、链接插头、电子盒内各电路板等。
三、串口服务器Nport设置NPort5110串口设备服务器是通过RS-232串口将设备连接至IP-based Ethernet LAN，Nport5110通讯模块能将闪电信息传送至中心站。
闪电定位仪基本原理及常见故障排除作者：甄晴来源：《科技视界》2014年第35期【摘要】本文介绍了闪电定位仪的基本原理，以及在日常使用中的日常监控维护方法和一些常见故障的判断及排除方法。
【关键词】闪电定位仪；故障；通信0 引言雷电（也称闪电）是发生于大气中的一种瞬时高电压、大电流、强电磁辐射灾害性天气现象。
闪电定位仪是探测雷电发生的强度、方向、频率及其变化的仪器。
雷电观测是气象观测的重要组成部分，它是对地球表面大气层内发生的雷电现象进行连续的测定，为天气预报和气象服务提供重要依据。
1 雷电观测的原理雷电观测采用多站组网、全天候连续自动观测。
有效的雷电观测定位数据应由3个或3个以上雷电观测站网获取。
雷电观测站的观测项目：包括回击波形到达时间、方位角、磁场峰值、电场峰值、波形特征值（过阈值点、陡点、峰点、后过零点）、陡度值等。
雷电观测网的观测项目：包括雷电回击发生的日期、时间、纬度、经度、电流强度、电流陡度、定位误差、定位方式等。
2 闪电定位仪工作原理ADTD型闪电定位仪，由探头、中心数据处理站、图形显示终端专用设备外、通信系统组成。
它的主要功能是自动地接收和处理闪电电磁脉冲信号，并把经过预处理的闪电数据实时地通过通讯系统送到中心数据处理站实时进行交汇处理。
闪电定位仪安装在室外开阔地带，其它设备全部安置在附近室内。
布置在不通地理位置上的两台以上的闪电定位仪可以构成一个闪电定位系统网。
通信的好坏直接影响整个系统网的可靠性。
因此通信系统的维护在日常维护中很重要，否则数据就很难上传下达。
3 日常维护日常的维护维修和故障排除也应从闪电定位仪的几个基本组成部分入手，一一排查。
3.1 监控平台首先可以通过省气象局运行监控平台对仪器运行情况进行监测。
3.2 监控软件利用闪电定位仪数据监控软件，可以调取闪电定位仪的自检信息等，状态信息中的自检值为1024表示自检通过，值是0表示探头自检失败。
找出信息中不正常的参数，把问题缩小到探头的某一部件。
TSS928闪电定位仪的功能应用及日常维护1. 引言1.1 闪电定位仪的概述闪电定位仪是一种用来检测和定位雷电活动的设备，可以帮助人们及时预警和采取必要的措施，保障人们的生命和财产安全。
闪电定位仪主要通过接收来自雷电的电磁信号，并利用定位算法计算出雷电的位置和强度，从而提供及时的警报信息。
闪电定位仪在现代社会的应用十分广泛，不仅在气象、农业、交通等领域起着重要作用，还在航空航天、军事防务等方面有着重要的应用价值。
通过闪电定位仪，人们可以更加准确地掌握雷电的活动情况，提前采取防范措施，减少雷电带来的损失和危害。
随着科技的不断进步和发展，闪电定位仪的功能和性能也在不断提升，使其在预警、监测、预测等方面具有更高的准确性和可靠性。
闪电定位仪的出现，为现代社会的发展和安全保障提供了重要的技术支持和保障。
2. 正文2.1 TSS928闪电定位仪的功能应用TSS928闪电定位仪是一种高精度的闪电探测设备，具有多种功能应用。
它可以实时准确地定位闪电的位置，帮助监测和预警雷电天气，保障人员和设施的安全。
TSS928闪电定位仪还可以用于科研领域，帮助研究人员分析闪电的频率、强度和路径，从而研究气象现象和气候变化。
TSS928闪电定位仪还可以应用于航空管制领域，帮助航空公司准确掌握雷电信息，避免飞机遭遇雷击。
它也可以在军事领域发挥作用，帮助军事单位实时监测敌方的雷电活动，保障军事行动的安全性。
TSS928闪电定位仪具有广泛的功能应用，可以在多个领域发挥作用。
其高精度和实时性使其成为监测和预警雷电天气的重要设备，对于保障人员和设施的安全具有重要意义。
它也可以促进科研领域的发展，提高航空安全和军事行动的效率。
TSS928闪电定位仪在现代社会中具有重要的应用价值。
2.2 TSS928闪电定位仪的日常维护TSS928闪电定位仪是一款用于测量闪电位置和距离的设备，具有高精度和稳定性。
在日常使用中，需要注意以下几点进行维护：1. 定期清洁：定位仪外部和内部的灰尘和污垢会影响设备的准确性和性能。
TSS928闪电定位仪的功能应用及日常维护TSS928闪电定位仪是一种专门用于定位和监测雷电活动的设备，它可以帮助用户准确地确定雷电活动的位置和强度，从而为各种场景下的安全防护提供重要的数据支持。
除了定位功能之外，TSS928闪电定位仪还具有其他一些功能，同时在日常使用中需要进行一定的维护保养。
下面我们将详细介绍TSS928闪电定位仪的功能应用及日常维护。
一、功能应用1. 雷电定位：TSS928闪电定位仪主要的功能是对雷电进行准确定位和监测。
它利用GPS和多普勒雷达技术，通过测算雷电信号的到达时间和角度，可以快速准确地确定雷电活动的位置和强度。
这对于一些需要严格管控雷电风险的场景非常重要，比如航空航天、船舶航行、室外活动等。
2. 危险预警：TSS928闪电定位仪不仅可以对雷电进行定位，还可以根据雷电活动的强度发出相应的预警信号。
当雷电活动接近或达到一定强度时，TSS928闪电定位仪会自动发出警报，提醒人们采取相应的防护措施，避免因雷电而引发的安全事故。
3. 数据记录：TSS928闪电定位仪还具有数据记录功能，可以将监测到的雷电活动数据进行记录和存储。
这些数据对于日后的分析和研究非常重要，可以帮助用户更好地了解当地雷电活动的规律和特点，从而为相关的科研和工程应用提供支持。
二、日常维护1. 定期清洁：TSS928闪电定位仪通常安装在室外，容易受到风吹日晒等天气因素的影响，因此需要定期进行清洁。
在清洁时，应先将设备上的灰尘和污垢用软布或者刷子轻轻擦拭干净，注意不要使用化学溶剂或稀释剂来清洁设备表面，以免损伤设备。
2. 定期校准：TSS928闪电定位仪的定位和监测功能需要保持高度的准确度，因此需要定期对设备进行校准。
在校准时，可以按照设备说明书上的操作步骤进行，根据实际情况调整设备参数，确保设备的测量数据和实际情况一致。
3. 定期检测：除了定期校准外，还需要定期对TSS928闪电定位仪的各个部件进行检测。
TSS928闪电定位仪的功能应用及日常维护TSS928闪电定位仪是一种用于检测和定位雷电位置的专用仪器，它在许多领域都有着广泛的应用，例如天气预报、农业、航空航天等。
本文将介绍TSS928闪电定位仪的功能应用及日常维护。
功能应用1. 天气预报TSS928闪电定位仪可以通过检测雷电活动的位置和频率来预测天气情况。
当雷电活动增多时，可能会有雷雨天气的出现，因此可以提前采取相应的防范措施，保障人们的生命财产安全。
2. 农业农业生产受天气条件的影响非常大，雷电活动可能会对农作物造成损害。
TSS928闪电定位仪可以及时发现雷电活动的位置，提醒农民们采取相应的保护措施，减少损失。
3. 航空航天在航空航天领域，雷电活动是一种很大的安全隐患。
TSS928闪电定位仪可以及时监测雷电活动，提供重要的信息给飞行员，以确保飞行安全。
TSS928闪电定位仪还可以用于科研、气象研究、环保监测等领域，具有广泛的应用前景。
日常维护1. 定期检查定期检查TSS928闪电定位仪的各个部件，确保仪器的正常运行。
特别是检查天线、接地线、电源线等部件，防止因雨雪或风雨等外界因素导致的损坏。
2. 定期校准TSS928闪电定位仪中的传感器需要定期校准，以确保测量结果的准确性。
一般建议每半年进行一次校准，减少误差，提高测量的可靠性。
3. 清洁保持TSS928闪电定位仪的清洁是非常重要的。
经常清洁仪器的外表面和内部部件，防止灰尘或其他杂质进入，影响仪器的正常运行。
4. 及时维修如果TSS928闪电定位仪出现了故障，需要及时进行维修。
可以联系厂家或专业维修人员进行维修，以确保仪器正常使用。
5. 妥善保管当TSS928闪电定位仪不在使用时，应该妥善保管，放置在干燥通风的地方。
避免长时间曝晒在阳光下，或者放置在潮湿的环境中。
TSS928闪电定位仪是一种非常重要的气象检测仪器，它在许多领域都有着广泛的应用。
定期的维护保养对于确保仪器的正常运行非常重要，可以有效延长仪器的使用寿命，确保测量结果的准确性。
闪电定位仪
一、闪电基本概念
闪电是发生于大气中的放电现象，闪电定位仪通过对放电过程中电磁辐射特性的测量，探测闪电的位置与放电参数。
闪电观测包括闪电波形到达时间、方位角、磁场峰值、电场峰值、波形特征值（过阈值点、陡点、峰点、后过零点）、陡度值等。
二、设备结构图
闪电定位仪的主要有保护罩、支架、天线组、接收机、供电电源等组成。
设备总体结构图：
设备主要构成图：
设备电子盒结构图:
三、测量原理
闪电定位仪基于两个正交的环形磁天线进行闪电辐射源磁场测量，通过GPS天线、接收天线进行数据采集，经过数据处理得到闪电辐射源的到达时间、方位角、磁场峰值、
电场峰值等参数。
《气象仪器》课程论文题目简易闪电定位仪系电子与信息工程专业电子信息工程学生姓名学号二Ｏ一三年一月二日目录1引言 (3)2系统设计 (3)2.1闪电的放电过程和描述参量 (3)2.2闪电的平面方位角计算 (5)2.3闪电的平面距离计算 (6)2.4系统整体框图 (7)3硬件设计 (7)3.1数据采集卡 (8)3.2电源模块 (8)3.3数据选择器电路 (9)3.4I/V转换电路 (9)3.5比较器电路 (10)3.6计数器电路 (10)3.7D/A转换电路 (11)4软件设计 (11)5总结 (12)6参考文献 (13)简易闪电定位仪张蕾南京信息工程大学电子与信息工程系，南京 210044摘要：本文利用光学方法，研究和分析雷电发生时各物理量的统计特征，从而设计了一个闪电定位系统。
文中提出了加权定位和向量定位两种新的定位算法, 均能够应用于光电法闪电定位系统，实现闪电定位计算。
本文简述了光电法闪电定位系统的硬件组成,介绍了包括闪电光强度电压信号处理、雷声识别、闪电的平面方位角计算,以及闪电距离计算等功能模块的设计，其中，主要介绍了闪电光强信号的获取及处理部分。
本文还简要介绍了闪电定位系统的原理及其意义。
关键词：光电检测；闪电定位系统；光强信号；定位方法1 引言闪电是指积雨云中不同符号荷电中心之间的放电过程，或云中荷电中心与大地和地物之间的放电过程，或云中荷电中心与云外大气不同符号大气体电荷中心之间的放电过程。
闪电的主要特点是:电流大，电流高达几万至几十万安培;时间短，雷击过程只有几十微秒;电压高，强大的电流产生强大的磁场，形成很高的感应电压。
一次闪电中正电荷与负电荷中和的数量直接反应一次闪电释放出的能量，也就是一次闪电的破坏力。
由于闪电的放电时间短，在短短的几十微秒内把雷暴云蕴藏的能量释放出来，所以破坏力很强。
雷电对人类而言是一种严重的自然灾害，主要表现为雷电所造成的雷击具有极大的破坏性，雷电的破坏作用是综合的，包括热效应、电动力效应、机械效应、冲击波效应、静电感应效应以及电磁场效应的破坏。
《气象仪器》课程论文题目简易闪电定位仪系电子与信息工程专业电子信息工程学生姓名学号二Ｏ一三年一月二日目录1引言 (3)2系统设计 (3)2.1闪电的放电过程和描述参量 (3)2.2闪电的平面方位角计算 (5)2.3闪电的平面距离计算 (6)2.4系统整体框图 (7)3硬件设计 (7)3.1数据采集卡 (8)3.2电源模块 (8)3.3数据选择器电路 (9)3.4I/V转换电路 (9)3.5比较器电路 (10)3.6计数器电路 (10)3.7D/A转换电路 (11)4软件设计 (11)5总结 (12)6参考文献 (13)简易闪电定位仪张蕾南京信息工程大学电子与信息工程系，南京 210044摘要：本文利用光学方法，研究和分析雷电发生时各物理量的统计特征，从而设计了一个闪电定位系统。
文中提出了加权定位和向量定位两种新的定位算法, 均能够应用于光电法闪电定位系统，实现闪电定位计算。
本文简述了光电法闪电定位系统的硬件组成,介绍了包括闪电光强度电压信号处理、雷声识别、闪电的平面方位角计算,以及闪电距离计算等功能模块的设计，其中，主要介绍了闪电光强信号的获取及处理部分。
本文还简要介绍了闪电定位系统的原理及其意义。
关键词：光电检测；闪电定位系统；光强信号；定位方法1 引言闪电是指积雨云中不同符号荷电中心之间的放电过程，或云中荷电中心与大地和地物之间的放电过程，或云中荷电中心与云外大气不同符号大气体电荷中心之间的放电过程。
闪电的主要特点是:电流大，电流高达几万至几十万安培;时间短，雷击过程只有几十微秒;电压高，强大的电流产生强大的磁场，形成很高的感应电压。
一次闪电中正电荷与负电荷中和的数量直接反应一次闪电释放出的能量，也就是一次闪电的破坏力。
由于闪电的放电时间短，在短短的几十微秒内把雷暴云蕴藏的能量释放出来，所以破坏力很强。
雷电对人类而言是一种严重的自然灾害，主要表现为雷电所造成的雷击具有极大的破坏性，雷电的破坏作用是综合的，包括热效应、电动力效应、机械效应、冲击波效应、静电感应效应以及电磁场效应的破坏。
雷电电荷在传导放电的过程中，产生很强的雷电电流，一般会达到几十千安培，有时会达到几百千安培，能产生几千、几万甚至几百万伏高压，足以让人畜毙命，电气设备毁坏。
雷电通道的温度可达到5万华氏度，比太阳表面的温度还要高，能使金属熔化，易燃物体高温起火。
闪电产生的静电场变化、磁场变化和电磁辐射，严重干扰无线电通讯和和各种设备的正常工作，是无线电噪声的重要来源，在一定范围内造成许多微电子设备的损坏。
全球平均每年因雷击灾害造成的损失在10亿美元以上，已成为国民经济发展的严重障碍。
闪电定位仪能提供长期的、大范围的、准确的雷电位置、雷电强度等参量，这些雷电参量可用于进一步研究雷电的放电过程和雷电活动的气候规律。
雷电监测定位资料的积累和雷电活动规律的研究，除了可以为正常的天气现象提供基本的历史资料，更可试试显示雷电的发生发展，甚至可以为雷电的预报报警服务。
2 系统设计2.1闪电的放电过程和描述参量要想设计和研究雷电监测定位系统,首先必须了解闪电的机理,下面对闪电的具体形成过程和相关物理参量进行简要叙述。
闪电放电过程可以概括为：云层电荷形成电分布→初始击穿→梯级先导→联接过程→第一回击→K过程→J过程→直窜先导→第二回击。
(l)闪电的初始击穿:通常在含云大气开始击穿的初期,在积雨云的下部有一负荷电中心与其底部的正电荷中心附件局部地区的大气电场达到104v/cm左右时,则该云雾大气会初始击穿,负电荷向下中和掉正电荷,这时从云下部到云底部全部为负电荷区。
(2)梯级先导过程:随大气电场进一步加强,进入起始击穿的后期,这时电子与空气分子发生碰撞,产生轻度的电离,从而形成负电荷向下发展的流光,表现为一条暗淡的光柱向梯级一样逐级伸向地面,这称之为梯级先导"在每一梯级的顶端发出较亮的光。
(3)电离通道:梯级先导向下发展的过程是一电离过程, 在电离过程中生成成对的正、负离子,其正离子被由云中向下输送的负电荷不断中和, 从而形成一个负电荷为主的通道,称为电离通道或闪电通道。
(4)回击:当梯级先导与连接先导会合,形成一股明亮的光柱,沿着梯式先导形成的电离通道由地面高速冲向云中,这称为回击。
回击比先导亮得多，回击具有较强的放电电流,因而发出耀眼的光亮。
由梯级先导到回击这一完整的过程称为第一闪击。
从地面向上发展起来的反向放电,不仅具有电晕放电,还具有强的正流光,它与向下先导会合,其会合点称连接点,有时称之为“连接先导”的向上流光。
(5)箭式先导:紧接着第一闪击之后,约经过几十毫秒的时间间隔,形成第二闪击。
这时又有一条平均长为5Om的暗淡光柱,沿着第一闪击的路径由云中直奔地面,这种流光称为箭式先导。
箭式先导是沿着预先电离了的路径通过的,它没有梯式先导的梯级结构。
当箭式先导到达地面附件时,又产生向上发展的流光由地面与其会合,随即产生向上回击,以一股明亮的光柱沿着箭式先导的路径由地面高速驰向云中。
由箭式先导到回击这一完整的放电过程称为第二闪击,第二闪击的基本特征与第一闪击是相同的,而以后各次闪击的情况与第二闪击的情况基本相同。
由一次闪击构成的地闪称为单闪击地闪,由多次闪击构成的地闪称为多闪击地闪,第一次闪击后的各闪击称为随后闪击。
闪电放电过程的描述参量如下所示，(l)闪电放电时间与回击放电的时间:每次闪电的持续时间主要由回击数决定,闪电持续的时间一般在l秒以内,平均在0.2秒左右。
一个回击的持续时间一般小于0.1毫秒,回击和回击之间时间间隔一般为3一380毫秒,平均值是50一70毫秒。
雷电定位系统所测定的闪电发生时间是一般指回击放电产生的光脉冲的第一个峰值到达探测站的时间,它等于回击发生的时刻加上传播时延。
(2)闪电的回击数:通常一次地闪由2到4次闪击构成,一般超过10个回击的闪电数量很少,个别地闪的闪击数可达26次之多。
(3)雷电发生的位置:闪电通道长度一般有几公里,但有时也有长约十几公里的,通道一般不垂直于地面,但地闪回击发生时刻的通道一般只有几百米,几乎垂直于地面。
(4)雷电的光强:闪电的辐射能量虽然横跨无线电频域和X射线,但不是均匀分布的,而是由几个辐射峰值组成,在可见光及近红外光谱范围内辐射能量最为集中。
其中在中性氧和中性氮波长处的辐射最强。
2.2闪电的平面方位角计算利用光电倍增管提取闪电光信号, 在无闪电光照射时, 倍增管也会有信号输出, 此信号来自两个方面: 一是暗电流的涨落形成的暗噪声; 二是倍增管在有噪声光信号照射时产生的光电流。
在影响有用信号提取的诸因素当中, 这两种电流的影响是最主要的。
(l)加权定位如图1所示,定位系统在正北、西北、正西、西南、正南、东南、正东和东北8个方位上,等距离安装了 8 只光电倍增管,以正北方向为0号管,逆时针增序编号为 0-7。
系统以正南方向为基准0°,逆时针方向为角度增大方向。
当闪电发生时,系统的8只光电倍增管中,会有4只（如图中1,0,7,6号）管子直接受到闪电光的照射, 此类管子记为Ⅰ类管, 此类光线在图1中用实线表示；而另外4只（如图中2，3,4,5 号) 管子则只会接收到背景反射的闪电光, 此类管子记为Ⅱ类管, 此类光线在图1中用单点划线表示。
这两类倍增管的分界线记为相对基准线。
相对基准线是指偏离正南方向22.5°和偏离正东方向22.5°的4条直线。
计算噪声信号值: m=01231(1357)16a a a a ⋅⨯+⨯+⨯+⨯ (1) 其中a0，a1，a2,a3是没有直接受到闪电光的照射的4只倍增管的输出信号。
再把直接受到闪电光的照射的 4 只倍增管的输出信号减去噪声信号值, 并取绝对值, 得到各自对应的加权系数( 即权重)w0,w1,w2,w3,代入(2)式进行角度计算, 这样可以减小非闪电信号电流的影响。
图1 加权定位原理图计算相对β角度(相对于相对基准线的闪电的平面方位角)：β=0123012322.5(1357)w w w w w w w w ︒⋅⨯+⨯+⨯+⨯+++ （2） 计算绝对角度α(相对于正南方向的闪电的平面方位角)：α= 0βα+ （3） 其中0α视基线位置而异, 0α自东南偏南22.5°起, 逆时针取值依次为：22.5°，67.5°，112.5°，157.5°，202.5°，247.5°，292.5°，-22.5°。
若大于360°, 则应减去 360°使保持在 0-360°范围内。
(2)向量定位先将八方位倍增管的输出信号大小表示为直角坐标系中的向量,如图2中8个细箭头所示, 此坐标系是以正南方向为x 轴正向,以正东方向为y 轴正向建立的；再将各向量投影到坐标轴上, 并求出和向量z(如图2中粗箭头所示) 。
Z=70i i z=∑ （4）向量定位算法与加权平均算法不同,在信号处理过程中,不必求出干扰信号具体有多大,在各向量求和时就能够消除非闪电信号电流的影响；不必确定相对基准线,只需建立一个适当的坐标系即可。
这样,就使程序得到了简化,信号处理速度也得到了提高。
图2 向量定位原理图2.3闪电的平面距离计算(1)单站测距闪电的平面距离,即雷击点到测站的平面距离。
雷声在传播过程中,在前0.2s 左右以激波形式传播,速度约为5000m/s ；之后以声波形式传播,速度为340m/s 。
若雷声与闪电到达测站的时间差为t(t ≥0.2)s,则雷击点到测站的平面距离d(单位:km)为:d=0.34(0.2)1t ⋅-+ （5）若时间差t ﹤0.2s,则雷击点到测站的平面距离d 默认为0km 。
(2) 双站测距雷声的传播过程很复杂,即使考虑到激波的影响,仅通过测量雷闪时间差来计算雷击点到测站距离,误差仍然很大。
这是因为,一方面激波的传播速度和传播距离随雷电的强度变化而变化；另一方面声波在传播过程中遇到云层或高山等障碍物会发生反射。
另外声音的传播方向会随着大气层内区域温度的变化发生改变,声音容易朝着温度低的地方传播,而使传播途径发生弯曲。
若采用两套同样的光电法闪电定位系统组成的双站检测系统,只通过检测闪电的光信号即可计算出雷击点所在的有限区域到测站的距离。
如图3所示, 对于同一次闪电,设测站1测出的闪电平面方位角经误差修正后得到θ1、θ2,测站2测出的闪电 平面方位角经修正后得到θ3、θ4,则角度射线的交点会形成一个平面区域ABCD, 即雷击区域。
此区域到两个测站的距离可通过三角形的正弦定理计算得出。
设A 点到测站1、测站2的距离分别为 S1A 、S2A,两测站的距离为定值d0。
据三角形正弦定理, 有:2442sin():sin :sin πθθθθ-- =012::A A d S S (6)则 1A S =0424sin sin()d θπθθ⋅--，2A S =0224sin sin()d θπθθ⋅-- （7） 同理, 可分别计算出 B 、C 、D3点到两个测站的距离。
