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雷电定位系统在雷电灾害防御和监测预警中的应用探讨雷电是一种常见的自然灾害，通常引起的危害包括火灾、人员伤亡、设备损坏等。
为了有效地防御和监测预警雷电灾害，雷电定位系统被广泛地应用于各种环境和场合。
本文旨在探讨雷电定位系统在雷电灾害防御和监测预警中的应用。
1. 雷电定位系统的原理和分类雷电定位系统是指通过测量雷电波的传播时间和方向确定雷电位置的一种设备。
其原理是利用雷电的电磁波的传播速度，以及在空气中的传播距离和传播方向，来确定雷电的位置。
一般来说，雷电定位系统可以分为两种类型：被动定位系统和主动定位系统。
被动定位系统是指利用接收来自雷电的电磁波信号，并测量其时间差，从而确定雷电灾害的发生位置。
与之相比，主动定位系统则是通过发射电磁波信号，再接收和分析反射回来的信号，以确定雷电的位置和活动情况。
被动定位系统的优点是相对简单和易于操作，而主动定位系统则可以提供更准确和全面的雷电监测信息。
雷电定位系统在各种场合和行业中被广泛应用，包括以下几个方面：2.1. 气象学及气象预报方面雷电定位系统在气象学和气象预报中的应用是最为广泛的。
通过对雷电定位系统进行观测和分析，可以了解气象环境中雷电的发生及影响范围，进而为防雷工作提供可靠的依据。
特别是在对天气的预报及警报工作中，必须对雷电进行监测和分析，以避免可能的灾害和损失。
2.2. 电力工业中雷电是电力系统的重要隐患，因此在电力系统中应用雷电定位系统可以帮助电力公司进行安全管理和设备维护。
通过监测雷电及其活动情况，可以预测可能发生的雷电灾害，及时采取相应的措施，防止电力设备被损坏，并保障电力供应的稳定性。
2.3. 农业和林业领域雷电对农业和林业产生严重影响，因此通过雷电定位系统的监测，可以预测并预防可能发生的雷电灾害，减轻对农林生产的影响，并及时采取防雷措施和 emergency response。
在矿业和建筑工程领域中，需要对雷电进行长期的监测、分析和预测，以避免由雷电引起的严重灾害。
雷电监测预警系统分析及应用一、引言雷电是一种自然现象，虽然美丽壮观，但也是极具破坏力的天气现象。
雷电不仅会对人们的生命财产造成直接的危害，还会对通讯、交通等各行各业带来影响。
对雷电的监测与预警显得尤为重要。
雷电监测预警系统是一种利用先进的雷电检测技术，及时提供雷电信息的系统，可以帮助人们做好应对措施，保障生命财产的安全。
二、雷电监测预警系统的原理雷电监测预警系统是基于雷电检测技术开发的一种天气监测系统。
它一般包括雷达监测、闪电定位系统等多种技术手段。
雷达监测主要通过对雷电云的观测，来得到雷电的相关信息，进而实现对雷电的监测。
闪电定位系统则是利用多个相互独立的传感器来定位雷电的发生位置，从而提供准确的预警信息。
这两种技术手段的结合，可以有效地实现对雷电的监测，并能够在雷电发生之前提供有效的预警信息。
三、雷电监测预警系统的应用1. 防范气象灾害：雷电监测预警系统可以有效地预警雷电的发生，为人们提供充分的时间进行应对措施，避免因雷电而引发的灾害，如山洪、泥石流等。
2. 保障交通安全：雷电对交通影响很大，如飞机、火车等都需要时刻关注雷电情况。
雷电监测预警系统可以为各种交通工具提供及时的雷电信息，保障人们的交通安全。
3. 保障人员安全：雷电发生时，人们要尽快躲避，否则会受到伤害。
雷电监测预警系统可以提供对雷电的精确预警，为人们避避祸患提供重要的信息。
四、雷电监测预警系统的发展趋势1. 利用人工智能技术：随着人工智能技术的不断发展，人们可以利用人工智能技术更加精准地分析雷电数据，提高预警的准确性和实时性。
2. 提高监测覆盖范围：目前雷电监测预警系统的监测范围还有限，未来需要不断提高监测覆盖范围，以更好地保障人们的生命财产安全。
3. 结合移动互联网技术：移动互联网技术的普及，为将雷电监测预警系统的信息推送到更多领域提供了新的可能。
五、结语雷电监测预警系统对人们的生活安全至关重要，它不仅是对天气现象的一种管理，更是对人们生命财产的保障。
雷电与地理科学的关系雷电作为一种自然现象，在地理科学中有着重要的地位和深入的研究。
本文将从雷电的形成原理、影响因素以及对地理环境的影响三个方面来探讨雷电与地理科学的关系。
一、雷电的形成原理雷电是指大气中带电粒子通过劈裂和相互碰撞产生电流放电现象。
大气中的带电粒子主要来自于冰雹、雹核、冰晶和水滴等云粒子的雷暴云中。
雷电的形成主要与两种电荷之间的分布和电位差有关。
当云与地之间形成较大电位差时，就会发生雷电放电现象。
二、雷电的影响因素雷电的形成和发展受多种因素的影响，其中包括气象条件、地理环境和人类活动等。
气象条件是影响雷电频发的主要因素之一。
例如，空气的温度、湿度、气压以及上升气流的强度等都会对雷电活动产生一定的影响。
此外，地理环境也对雷电的形成和分布产生较大影响。
山地、平原、海洋等地形的差异导致了雷电的分布不均，而地表的植被、土壤和水体等也会影响雷电的发展。
另外，人类活动也是影响雷电频发的一个重要因素，例如高层建筑、电线、通信设备等都可能成为雷电的吸引点，增加雷击的概率。
三、雷电对地理环境的影响雷电活动对地理环境具有双重影响，既有积极的一面，也有消极的一面。
积极的一面主要表现为雷电的放电可以促进大气中的能量转换，改变大气的物理和化学特性，进而影响到气候变化、空气质量等方面。
此外，雷电的放电过程中产生的臭氧可以净化大气中的有害物质，对保护环境起到一定作用。
消极的一面则表现为雷电活动可能引发山火、火灾等灾害，对自然环境和人类生活造成威胁。
另外，雷电还会对电力设施、通信系统等基础设施造成破坏，对经济和社会带来一定影响。
总结起来，雷电与地理科学密切相关。
了解雷电的形成原理、影响因素以及对地理环境的影响有助于我们更好地预测和防范雷电灾害，保护生态环境和人类安全。
在未来的研究中，我们需要进一步探索雷电与地理科学领域的关系，推动雷电研究的深入发展，为人类社会的可持续发展提供更多有益的科学依据。
雷电定位监测技术1 技术原理雷电定位监测系统（LLS）基于当代雷电物理研究成果，采用卫星同步对时技术（GPS）、地理信息系统（GIS）和雷电遥测、波形传播延时处理以及超量程计算技术，结合“时间到达＋定向”综合定位模型，实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性、回击次数、每次回击的参数，并以雷击点的分时彩色图清晰地显示雷暴的运动轨迹。
LLS是一套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统，是当代雷电探测和雷电预警领域的高新技术。
LLS是采用时差方向综合定位原理。
定向定位原理如图8－1所示。
当A点发生雷击时，探测站TDF1、TDF2分别测定雷电方向α1和α2，由三角定位原理可计算A点的位置。
LLS定位只需要两个探测站，但当雷击点A落在两站的连线附近，或A点与探测站之间有遮挡，都会导致较大的测向误差。
图8－1 定向定位原理图8－2 时差定位原理时差定位原理如图8－2所示。
时差定位系统要求探测站站数≥3，3个站测得A1点雷电到达时刻T1、T2、T3，采用椭球双曲线定位原理，可解算出A1和A2，用方向定位或第4站信号可排除A2数学解算点。
LLS的定位精度一般以时差定位为准，如果各探测站时钟同步和各种测量误差在1us以内，则图中所示区域内定位误差≤1km，这种定位精度能满足电力系统雷击故障点的快速查找。
当设计探测效率90%≥时，一般探测站站间距离在150km至200km。
雷电定位系统是典型的积木搭建模式，系统监测区域随探测站向外延伸增加而扩大。
目前国际上以国家为整体替代从前的区域建设模式，如北美。
我国雷电定位系统多以单省系统为建设模式，单省模式易建设和管理，但省际间会形成监测盲区，若将省际边的探测站的探测信号互送或联合处理，就能消除省际间的监测盲区，这就是雷电定位系统全国组网，这亦是适合我国电网雷电定位系统发展的正确途径。
雷电定位系统联网技术前提是联网共享探测站必须相同或兼容，否则探测站测量的时标无法共用，美国也是最终采取二家生产厂商合并才实施全国统一布网。
实用标准文档雷电监测定位系统ADTD 雷电探测仪用户手册中国科学院空间科学与应用研究中心ADTD雷电监测定位系统课题组二○○四年十月目录页号一、概论 21.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 2 1.2 雷电监测定位系统的构成 31.3 雷电探测仪的结构 4二、ADTD 雷电探测仪的技术功能指标 112.1 每个雷电探测仪布站配置 11 2.2 雷电探测仪布站连接简图 112.3 雷电探测仪的主要技术指标 11三、雷电探测仪的安装 133.1 安装场地要求 13 3.2 安装基座 13 3.3 探头供电 13 3.4 探头接地 13 3.5 通讯标准及波特率17 3.6 探头与中心数据处理站间的通信 17 3.7 通讯电缆 18 3.8 探头的安装及水平调节 18 3.9 探头NS磁场天线环方位的调整 18 3.10 探头的初次通电 223.11 探头的密封 22四、雷电探测仪运行设置和操作 234.1 DIP开关的设置 23 4.2 探头的运行方式 25 4.3 探头的数据输出及帧格式 25 4.4 自动自检 28 4.5 探头命令 284.6 CPU板、PDL板以及电源/接口板上的LED灯的涵义 39五、雷电探测仪维修 415.1探头的检修维护 41 2维修程序设置及测试终端连接 44 5.3探头故障修理 47一、概论1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理———闪电物理特性，探测原理，处理技术大量的气象观测、卫星探测仪以及很多国家的电学测量等综合分析表明，全球在任一时刻都有上千个雷暴在活动，大多数发生在较低纬度地区，但两极地区也时有发生。
由于雷电在现代生活中，仍然威胁着森林、引燃火工品、造成人员的伤亡，对航天、航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门都有着很大的影响。
因此各国都很重视雷电的研究与防护。
闪电可以分为：云闪（包含云与云、云与空气、云内放电）、云地闪、诱发闪电、球闪等多种，其中对地面设施危害最大的是云地闪电。
雷电定位系统在桐庐电网中的应用近年来，气候异常频繁，雷电灾害也屡见不鲜。
为了确保电网运行的安全可靠，桐庐电网引进了先进的雷电定位系统，以提升对雷电灾害的预警和应急处理能力。
本文将就雷电定位系统在桐庐电网中的应用进行探讨。
一、雷电定位系统的原理及技术特点雷电定位系统是一项通过接收天空中的电磁信号，利用时间差计算的原理来确定雷电发生位置的技术。
其技术特点包括以下几个方面：1. 定位准确性高：雷电定位系统采用多台接收设备同时工作，通过测量雷电信号到达各个接收设备的时间差，来计算雷电的发生位置。
该系统准确度高，能够精确到数百米。
2. 实时性强：雷电定位系统能够实时监测雷电信号，通过快速响应系统可以在雷电发生前几分钟进行预警，提前采取相应的措施。
3. 覆盖范围广：雷电定位系统具备宽频带特性，能够接收到大气中不同频率范围的电磁信号，因此可以对广大区域内的雷电进行定位。
二、桐庐电网中雷电定位系统的应用雷电定位系统在桐庐电网中得到了广泛应用，主要体现在以下几个方面：1. 雷电预警和监控：雷电定位系统可以准确判断雷电的发生位置和趋势，当监测到雷电活动时，系统能够发出警报信号，及时提醒相关工作人员采取必要的防护措施，避免雷电对电网设备和人员造成损害。
2. 防雷装置的设计和优化：通过雷电定位系统获取到雷电的发生位置和频率等信息，可以为电网的防雷装置的设计提供依据。
针对不同区域的雷电特点，可以优化防雷装置的布局和参数设置，提升电网的防雷能力。
3. 雷电灾害的快速应急处理：在雷电发生后，雷电定位系统可以精确锁定雷电的落地点，以便快速指导抢修人员前往事故现场进行处理。
同时，也可以通过系统分析雷电的传输路径和范围，预估潜在的影响范围，为救援和应急决策提供科学依据。
4. 大气电场监测：雷电定位系统也可以监测大气电场的变化情况，包括电场强度和电势梯度等参数。
这对于电网运行中的其他故障诊断和故障排除也具有重要意义。
总之，雷电定位系统在桐庐电网的应用使得电网管理者能够及时了解雷电的情况，采取相应的措施来保障电网运行的安全稳定。
浅论雷电定位系统的原理功能及其应用【摘要】文章简要介绍了雷电定位系统的原理、系统构成及主要用户功能，详细探讨了雷电定位系统在电网调度运行中的应用情况，进而提出了该系统的应用中存在的一些问题，以及相应对策的一些建议。
【关键词】雷电；定位系统；原理；功能；应用1.雷电定位的基本原理雷电是大自然中空间放电所导致的自然灾害，其发生的同时伴有电磁辐射信号，通过对此雷电波信息特征量的测定，再进行算法分析就可得相关雷电信息。
目前雷电定位探测常见有定向定位与时差定位2种技术。
1.1定向雷电定位技术雷电发生时要向周围空间辐射很强的电磁波，可通过分设在各地的探测站接收雷电电磁信号，当有2个及以上的探测站根据接收到的雷电电磁信号测定雷电方位角后，就可根据三角定位原理计算出雷击点的位置。
该技术原理清晰，方法简单，且在多站系统中几乎不存在探测死区，但它的探测精度受电磁波传播途径及探测站周围环境的影响较大，造成定位误差相对较大。
1.2时差雷电定位技术该方法测定雷电电磁信号到达各探测站的时刻，根据电磁信号到达各探测站的时间差来计算雷击位置。
该方法要求各探测站的时钟高精度同步。
与定向定位技术相比，在采用现代高精度全球定位系统(GPS)时钟的情况下，其定位精度比定向定位高约5倍以上，甚至近一个数量级。
另外，时差定位技术对探测站周围环境的要求相对较低，误差主要取决于GPS误差和雷电电磁信号的传播延时。
1.3综合雷电定位技术目前常用的综合雷电定位技术是利用“定向+时差” ，综合定位探测站既探测雷击发生的方位角，又探测雷击辐射出的电磁波到达的精确时间，该方法可充分利用探测到的全部有效数据，剔除方向误差和无效时间数据，使雷电定位误判次数大大的减少。
2.雷电定位系统的构成及主要用户功能雷电定位系统主要包括雷电探测、定位计算和雷电信息服务3部分。
系统能对落雷信息实时接收、储存、处理、显示和发送。
系统能显示落雷的位置、时间、强度、极性等参数信息、并且能显示雷暴的运动情况；配合地理信息系统GIS 建立的全省输电线路坐标库，能在线路雷击跳闸后尽快查出线路可能遭受雷击的故障杆塔。
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素雷电定位系统原理及影响定位结果的因素摘要：在时间差闪电定位算法的基础上，采⽤蒙特卡罗模拟⽅法，实现了对闪电定位误差的定量评估。
详细分析了闪电定位系统中测站数⽬、布站⽅式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。
研究表明：定位误差与测站数⽬、布站⽅式和基线长度有密切关系。
当测站数⽬⼀定时，矩形加中⼼站的布站⽅式定位结果较好；当布站⽅式⼀定时，测站数⽬越多定位误差越⼩；在仪器允许的探测范围内，基线越长，覆盖区域越⼤，定位误差越⼩。
闪电定位误差的定量分析研究，为闪电监测⽹的站址选择、⼦站布设等实际⼯作提供了重要参考依据。
关键词：到达时间；定位原理；定位误差1.引⾔据统计，⽆论那⼀时刻，世界上都约有2000个雷暴区在活动，这些雷暴区每秒钟产⽣1000个以上云地闪和云闪。
雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核⼼的位置。
通过实时监测雷暴的发⽣、发展、成灾情况和移动⽅向及其它活动特性，对⼀些重点⽬标给出类似于台风的监测预报，使雷电造成的损失降到最低点。
⾃然界中的闪电可以细分为:1）云闪：云对云、云内放电；2）地闪：云对地的放电；3)诱发闪电：⼈⼯引雷所形成的闪电；4）球闪:球状闪电，常常成为地滚闪。
其中，云地闪电对地⾯上的⽬标危害最⼤，是电⼒、森林防⽕等领域研究的重点。
云地闪电的放电过程如下：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。
闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程，因为回击的电流⼤、时间短，辐射的电磁场强，是形成故障、造成危害的主要原因。
每次闪电持续的时间主要由回击数决定，闪电持续的时间⼀般在1秒以内，平均在0.2秒。
⼀个回击的持续时间⼀般⼩于0.1ms（毫秒），回击和回击之间的时间间隔⼀般为20-200ms之间，平均值为50-70ms。
雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产⽣的电磁脉冲的第⼀个峰值到达监测站的时刻，精度⼤约为10-7秒，它等于回击发⽣的时刻加上传播时延。
雷电定位系统在输电线路故障中的应用发布时间：2021-07-20T10:24:47.173Z 来源：《当代电力文化》2021年8期作者：丁荣杰[导读] 高压输电线路由雷击造成的跳闸事故约占总跳闸次数的 40％～70％丁荣杰国网浙江安吉县供电有限公司，安吉县递铺镇昌硕东路298号 313300摘要：高压输电线路由雷击造成的跳闸事故约占总跳闸次数的 40％～70％。
雷电定位系统目前作为电力公司电网事故鉴别的第一手段，与传统手段相比,在第一时间内就能快速定位最近雷击故障杆塔或雷击点,一是缩短了巡视范围，极大提高了巡线工人劳动生产率；二是借助系统参数可以大概率判断故障是否由雷击引起，在极端天气下可以延迟巡线时间，保障巡线工人的安全。
关键词：输电线路、雷击跳闸、雷电定位、雷电参数、事故鉴别0 引言高压输电线路是电网的主干架，作为电力系统的主网支撑电能的输送。
虽然我国的电网经过逐年改造已经日趋坚强，较少出现因输电线路的故障造成全所失电的情况，但因备自投的动作特性瞬时负荷的损失往往不能避免，且故障跳闸线路不能及时恢复送电将影响电网运行可靠性。
因此如何提高查找故障点及恢复送电的时间效率值得探讨研究。
而据统计表明，雷击引起的跳闸是线路故障的主要原因之一（高压输电线路由雷击造成的跳闸事故约占总跳闸次数的 40％～70％[1]）。
以湖州地区为例，2015年至2019年累计发生110千伏输电线路非外破性故障跳闸32次，其中雷击故障13次（占比40.6%，为各项原因之最）。
故雷击成为高压输电线路跳闸的首要威胁因素。
雷电定位系统，是根据输电线路发生雷击后的电气量信息或者雷电探测站探测到的雷电信息查找雷击点的位置。
对输电线路雷击点迅速准确的定位，有助于减轻人工巡线的艰辛劳动，还可以查找线路上的隐患和薄弱环节，提高供电可靠性，减少经济损失[2]。
因此，利用雷电定位快速查找真实故障点区段的深入研究具有实际应用价值。
1 雷电定位系统的构成原理及应用雷电定位系统（Lightning LocatingSystem，简称LLS）是一种大面积、全自动、实时性雷电定位系统[3]。
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素摘要：在时间差闪电定位算法的基础上，采用蒙特卡罗模拟方法，实现了对闪电定位误差的定量评估。
详细分析了闪电定位系统中测站数目、布站方式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。
研究表明：定位误差与测站数目、布站方式和基线长度有密切关系。
当测站数目一定时，矩形加中心站的布站方式定位结果较好；当布站方式一定时，测站数目越多定位误差越小；在仪器允许的探测范围内，基线越长，覆盖区域越大，定位误差越小。
闪电定位误差的定量分析研究，为闪电监测网的站址选择、子站布设等实际工作提供了重要参考依据。
关键词：到达时间；定位原理；定位误差1.引言据统计，无论那一时刻，世界上都约有2000个雷暴区在活动，这些雷暴区每秒钟产生1000个以上云地闪和云闪。
雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核心的位置。
通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其它活动特性，对一些重点目标给出类似于台风的监测预报，使雷电造成的损失降到最低点。
自然界中的闪电可以细分为:1）云闪：云对云、云内放电；2）地闪：云对地的放电；3)诱发闪电：人工引雷所形成的闪电；4）球闪:球状闪电，常常成为地滚闪。
其中，云地闪电对地面上的目标危害最大，是电力、森林防火等领域研究的重点。
云地闪电的放电过程如下：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。
闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程，因为回击的电流大、时间短，辐射的电磁场强，是形成故障、造成危害的主要原因。
每次闪电持续的时间主要由回击数决定，闪电持续的时间一般在1秒以内，平均在0.2秒。
一个回击的持续时间一般小于0.1ms（毫秒），回击和回击之间的时间间隔一般为20-200ms之间，平均值为50-70ms。
雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产生的电磁脉冲的第一个峰值到达监测站的时刻，精度大约为10-7秒，它等于回击发生的时刻加上传播时延。
一次典型的云地闪的电波型[1]如图1-1所示。
1雷电定位系统原理及影响定位结果的因素图1-1 典型的一次云地闪电波形2.到达时间（TOA ）检测法的原理到达时间检测法，即Time of Arrival(TOA), 是一种利用电磁波到达各个雷电探测站点的时间差对雷电定位的多站式雷电定位系统。
通过采集雷电事件发生时产生的电磁波信号到达各个探测站点的时间，计算出站点之间的时间差，得到雷电事件发生的三维位置和发生时间。
因此，各个站点之间的标准时间差，即站点的同步问题决定了整个系统的定位精度。
同时，由于采集的信号是射频信号，在空气中传播时存在大量的无线电波干扰，所以在这种TOA 定位的系统中，各站的时间同步性是最重要的。
TOA 检测法的示意图如图2-1所示。
由图2-1可以看到，雷电脉冲发生时，其辐射的电磁波信号有四个未知因素，三维的位置（x ，y ，z ）和发生的绝对时间t ，由于事件到达各个站点的时间不同，首先传播到离雷电事件最近的站点, 然后是较远的站点, 电磁波的传播速度是一定的,必然有t t i -=c （） （2-1）根据上式可得i t = (2-2) 其中，c 是信号的传播速度，而（x i ，y i ，z i ；t i ）表示第i 个站点的三维位置和电磁波到达3 第i 个站点的时间。
定义2222i i i i y z r x =++ (2-3)2222y z r x =++ （2-4）可以得到222222i i i i i i c t t r r 2xx yy zz c tt )+-++-（+）=（（2-5） 把（2-5）式中i 换成j ，并减去（2-5）式，得222222()()2[()()()()]i j i j i j i j i j i j c t t r r x x x y y y z z z c t t t ---=--+-+--- （2-6） 定义i j i j t t t =-，ij i j x x x =-，ij i j y y y =-，ij i j z z z =-（2-7） 从而有22222()()=2i j i j ij ij ij ij r r c t t xx xx xx c xx ---++-（2-8） 令2222()()2i j i j ij r r c t t q ---=则有2q =ij ij ij ij ij xx xx xx c xx ++-（2-9） 由式(2-9)可以得到一组关于(,,;)x y z t 的线性方程组。
通过矩阵表示，得到.ij ij ij ij ij ik ik ik ikik il il il il il im im im im im qct x y z ct ct x y z x q ct x y z y q ct x y z z q ⎛⎫-⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2-10) 对这个矩阵方程求解可以得到到达时间的结果，即雷电事件的定位。
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素图2-1 TOA的监测示意图3.定位结果的影响因素3.1测站数目对定位结果的影响在闪电定位系统中，探测子站的数目是系统定位精度的主要影响因素之一。
为了分析测站数目对定位结果的影响，,选择环绕中心站的准对称布站方式，,对四站、五站、七站和九站4种相似结构的布站方式进行比较。
为了排除站网覆盖区域不同而产生的定位结果差异，规定探测子站在经度和纬度上的最大站距均为200km，准对称布站方式下探测子站的经纬度坐标见表1。
图3-1给出了4种布站方式下，不同测站数目定位系统的误差等值线图。
从图3-1可以看出，在准对称布站方式下，九站定位系统的误差最小，研究区域内最大定位误差为5km,五站和七站系统的定位结果其次。
四站三角形系统的定位误差最大,研究区域内出现了20 km的高误差。
从图3-1可以看出，定位误差与闪电到站网中心距离有密切关系。
闪电距离探测网络中心越远，其定位误差越大。
此外，在布站方式相同的条件下，测站数目越多，定位误差小于1km的区域面积越大。
5表1 准对称布站方式下探测子站经纬度坐标图3-1准对称布站方式下不同测站数目的误差等值线（单位:km ；三角形表示探测子站）（a ）四站三角形网络(b) 五站矩形网络(c) 七站矩形网络(d) 九站矩形网络雷电定位系统原理及影响定位结果的因素3.2布站方式对定位结果的影响在闪电定位系统中，不同的站点布设方式可以达到不同的定位效果。
合理的站点布局不仅可以充分利用站点资源，而且对提高定位精度、扩大探测区域具有十分重要的作用。
在观测条件确定的前提下，如何使辐射源在受控区域内具有较高的定位精度，关键是选择最优的站址布局方案。
以五站定位系统为例，分析了矩形、菱形、星形、三角形4种布站方式对定位结果的影响。
为了消除站距不同而造成的定位结果差异，规定所有子站到达探测网络中心的距离均为100。
从图3-2可以看出，在五站定位系统中矩形站网分布的定位误差最小，研究区域最大定位误差为5km。
其次是菱形和星形站网布局，,研究区域内出现15 km的最大误差。
因此，在五站定位系统的几种布局中，矩形、菱形、星形、三角形布站方式的定位误差依次增大，矩形站网在整体上具有相对较好的定位结果。
图3-2五站定位系统中不同布站方式的定位误差等值线（单位：km；三角形表示探测子站）(a)矩形网络，(b)菱形网络，(c)星形网络，(d)三角形网络3.3基线长度对定位结果的影响TOA闪电定位系统根据其基线长度可分为3种基本类型：①超短基线系统（几十到几百米）；②短基线系统（几十公里)；③长基线系统（几百到几千公里）[2]。
超短基线系统设备简单且不存在多站同步问题，但由于定位精度较差、有效探测距离短而未被广泛使用。
目前，TOA闪电定位系统大多采用短基线和长基线多站观测，基线长度为几十到几百公里，可以对脉冲类波形进行很好的定位。
随着GPS系统的广泛应用，TOA闪电辐射源定位系统的定位精度将得到较大提高。
为了检验基线长度对定位结果的影响，以五站定位系统为例，采取正方形加中心站的布站方式，随机时间误差设为1μs，分析基线长度（正方形边长）分别为20，50，100，150，200，250，300km7种情况下的定位误差。
从3-3可以看出，在测站数目、布站方式和随机时间误差不变的情况下，误差小于1km区域等效半径随基线长度的增加而增大，二者呈线性正相关。
在仪器有效探测范围内，基线长度越长，探测子站之间的距离越大，探测网所覆盖的区域越大。
由于网络覆盖区域内的定位精度较高，因此整个研究范围内定位误差小于1km的区域面积增大。
以上给出的只是理想情况下的理论分析结果，在实际站网确定基线长度时，应对仪器的探测性能、GPS测时精度、地形地貌、探测网的具体用途等多种因素进行综合考虑。
图3-3 误差小于1km等效半径随基线长度的变化4.结论利用蒙特卡罗模拟方法，实现了对TOA闪电定位误差的计算机模拟，探讨了测站数7雷电定位系统原理及影响定位结果的因素目、布站方式和站址基线长度对定位结果的影响，主要得出以下结论：1）闪电定位系统中，定位误差不是简单地随测站数目的增多而减小，定位误差与子站的布设方式紧密相关。
就矩形、菱形、星形和三角形4种几何布局来看，矩形加中心站布局具有相对较高的定位精度。
2）闪电定位系统中，探测网络覆盖区域外的定位误差大于区域内的定位误差，且误差随着与网络中心距离的增加而增大。
当定位系统的子站布设方式一定时，子站数目越多，定位误差越小。
3）在仪器允许的探测范围内，站址基线越长，站网覆盖区域越大，定位误差越小。
在实际站网布设中，应当综合考虑仪器探测性能、GPS测时精度、地形地貌、站网用途等多种因素来确定站址基线长度。
参考文献：[1] Timothy Douglas Hamlin，The New Mexico Tech Lightning Mapping Array，New Mexico Institute of Mining and Technology，2004[2] Vladimir A Rakov, Martin A Uman.Lightning Physics and Effects.Cambridge:Cambridge University Press, 2003:555-587.。
