CN101545934A - 光声雷电探测方法及其探测器 - Google Patents

光声雷电探测方法及其探测器 Download PDF

Info

Publication number
CN101545934A
CN101545934A CN200910301972A CN200910301972A CN101545934A CN 101545934 A CN101545934 A CN 101545934A CN 200910301972 A CN200910301972 A CN 200910301972A CN 200910301972 A CN200910301972 A CN 200910301972A CN 101545934 A CN101545934 A CN 101545934A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lightning
image
thunder
optoacoustic
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910301972A
Other languages
English (en)
Inventor
马舒庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CMA Meteorological Observation Centre
Original Assignee
CMA Meteorological Observation Centre
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CMA Meteorological Observation Centre filed Critical CMA Meteorological Observation Centre
Priority to CN200910301972A priority Critical patent/CN101545934A/zh
Publication of CN101545934A publication Critical patent/CN101545934A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种光声雷电探测方法及其探测器，步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，使光声雷电探测器的图像采集器的镜头面向天空，并且使图像采集器的镜头光轴与水平面垂直；步骤二、用图像采集器采集出有雷电图像的图像，显示在图像显示装置上；步骤三、根据雷电在图像中的位置，从图像中测量出雷电的方位角。本装置可以探测视距内的雷电的距离和方位，其用图像采集器获取雷电的图像，用声音采集器获取雷鸣的声音，具有测量定位精度高的特点；所述测量步骤较为简单，且测量结果准确，可以以较低的成本解决雷电定位问题。

Description

光声雷电探测方法及其探测器
技术领域
本发明涉及一种探测视距内雷电距离和方位角的装置及其探测方法。
背景技术
当雷电发生时，会产生巨大的回击电流及电脉冲辐射。因此，雷电定位探测直接关系着空中飞行器的安全，是飞机飞行及航天器升空的重要参考数据，此外，对于经常在户外的人来说，正确评估雷电离自己的距离有多远，也是一件很重要的事情。传统的雷电定位设备有磁方向探测仪和时差法探测仪，其使用范围大概有数百公里，能够记录雷电发生的时间、位置、强度、极性等指标，但上述测量设备均需设置多台仪器才能完成测量，具有结构复杂，体积庞大的缺点，其测量方法繁琐，测量成本非常高，且定位精度有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种光声雷电探测方法及其探测器，要解决传统雷电的距离、方位角的测量方法繁琐复杂、测量精度低、测量成本高的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种光声雷电探测方法，其特征在于：
步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，使光声雷电探测器的图像采集器的镜头面向天空，并且使图像采集器的镜头光轴与水平面垂直。
步骤二、用图像采集器采集出有雷电图像的图像，显示在图像显示装置上。
步骤三、根据雷电在图像中的位置，从图像中测量出雷电的方位角。
一种光声雷电探测方法，其特征在于：
步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，用光声雷电探测器的图像采集器采集雷电的图像，用光声雷电探测器的声音采集器采集雷鸣的声音。
步骤二、利用处理器检索出第一张出现雷电的图像的时间。
步骤三、利用处理器判断出声音资料中第一次出现雷鸣的时间。
步骤四、利用处理器计算雷电和雷鸣的时间差dt。
步骤五、根据公式L＝dt×V，计算出雷电离监测处的距离，其中V是声速。
一种上述光声雷电探测方法中使用的光声雷电探测器，其特征在于：包括一采集雷电图像用的图像采集器，一显示雷电图像用的图像显示装置，一采集雷鸣声音用的声音采集器，以及将图像采集器和声音采集器采集到的信号进行处理的处理器，其中处理器与电源连接，图像采集器通过A/D转换器将信号传送给处理器，声音采集器通过A/D转换器将信号传送给处理器，处理器通过CPLD将图像传送给图像显示装置。
所述处理器可为arm7处理器，图像采集器为CCD摄像机，图像显示装置为LCD显示器。
本发明的有益效果如下：
本发明可以探测视距内的雷电的距离和方位，其用图像采集器获取雷电的图像，用声音采集器获取雷鸣的声音，具有测量定位精度高的特点。本发明的测量步骤较为简单，且测量结果准确，可以以较低的成本解决雷电定位问题，可广泛应用于航空、航天、气象等领域。本发明在同时能获取雷电图像和雷鸣声音时能确定雷电的三维坐标，在只获取雷电图像时能确定雷电的方位。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是光声雷电探测器的原理图。
图2是光声雷电探测器的实施例示意图。
图3是测量雷电方位角的示意图。
图4是测量雷电距离的流程示意图。
图5是测量雷电方位角的流程示意图。
具体实施方式
实施例参见图1、图2，这种光声雷电探测器，包括一采集雷电图像用的图像采集器，一显示雷电图像用的图像显示装置，一采集雷鸣声音用的声音采集器，以及将图像采集器和声音采集器采集到的信号进行处理的处理器，其中处理器与电源连接，图像采集器通过A/D转换器将信号传送给处理器，声音采集器通过A/D转换器将信号传送给处理器，处理器通过CPLD将图像传送给图像显示装置。所述处理器为arm7处理器，图像采集器为CCD摄像机，图像显示装置为LCD显示器。所述CPLD(Complex Programmable Logic Device)是ComplexPLD的简称，一种较PLD为复杂的逻辑元件，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。
参见图4，一种光声雷电探测方法，可测量出雷电离监测处的距离：
步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，用光声雷电探测器的图像采集器采集雷电的图像，用光声雷电探测器的声音采集器采集雷鸣的声音。
步骤二、利用处理器检索出第一张出现雷电的图像的时间t1。
步骤三、利用处理器判断出声音资料中第一次出现雷鸣的时间t2。
步骤四、利用处理器计算雷电和雷鸣的时间差dt，即t2-t1。
步骤五、根据公式L＝dt×V，计算出雷电离监测处的距离，其中V是声速。
参见图5，一种光声雷电探测方法，可测量雷电的方位角：
步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，使光声雷电探测器的图像采集器的镜头面向天空，并且使图像采集器的镜头光轴与水平面垂直。
步骤二、用图像采集器采集出有雷电1的图像，显示在图像显示装置上，如图3所示。
步骤三、根据雷电在图像中的位置，从图像中测量出雷电的方位角α。

Claims (4)

  1. 【权利要求1】一种光声雷电探测方法，其特征在于：
    步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，使光声雷电探测器的图像采集器的镜头面向天空，并且使图像采集器的镜头光轴与水平面垂直；
    步骤二、用图像采集器采集出有雷电图像的图像，显示在图像显示装置上；
    步骤三、根据雷电在图像中的位置，从图像中测量出雷电的方位角。
  2. 【权利要求2】一种光声雷电探测方法，其特征在于：
    步骤一、在监测处设置光声雷电探测器，用光声雷电探测器的图像采集器采集雷电的图像，用光声雷电探测器的声音采集器采集雷鸣的声音；
    步骤二、利用处理器检索出第一张出现雷电的图像的时间；
    步骤三、利用处理器判断出声音资料中第一次出现雷鸣的时间；
    步骤四、利用处理器计算雷电和雷鸣的时间差dt；
    步骤五、根据公式L＝dt×V，计算出雷电离监测处的距离，其中V是声速。
  3. 【权利要求3】一种上述权利要求1或2所述的光声雷电探测方法中使用的光声雷电探测器，其特征在于：包括一采集雷电图像用的图像采集器，一显示雷电图像用的图像显示装置，一采集雷鸣声音用的声音采集器，以及将图像采集器和声音采集器采集到的信号进行处理的处理器，其中处理器与电源连接，图像采集器通过A/D转换器将信号传送给处理器，声音采集器通过A/D转换器将信号传送给处理器，处理器通过CPLD将图像传送给图像显示装置。
  4. 【权利要求4】根据权利要求3所述的光声雷电探测器，其特征在于：所述处理器为arm7处理器，图像采集器为CCD摄像机，图像显示装置为LCD显示器。
CN200910301972A 2009-04-29 2009-04-29 光声雷电探测方法及其探测器 Pending CN101545934A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910301972A CN101545934A (zh) 2009-04-29 2009-04-29 光声雷电探测方法及其探测器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910301972A CN101545934A (zh) 2009-04-29 2009-04-29 光声雷电探测方法及其探测器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101545934A true CN101545934A (zh) 2009-09-30

Family

ID=41193181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910301972A Pending CN101545934A (zh) 2009-04-29 2009-04-29 光声雷电探测方法及其探测器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101545934A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186008A (zh) * 2011-03-18 2011-09-14 中国气象科学研究院 全视野闪电事件观测系统及方法
CN102306392A (zh) * 2011-05-19 2012-01-04 北京航空航天大学 雷电的声光采样与模拟方法
CN107884675A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 山东信通电子股份有限公司 具有输电线路雷击故障定位的监测装置
CN108761216A (zh) * 2018-07-24 2018-11-06 深圳市勘察研究院有限公司 闪电下劈位置探测装置
CN109979468A (zh) * 2019-03-05 2019-07-05 武汉三江中电科技有限责任公司 一种雷击光学路径监测系统及方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186008A (zh) * 2011-03-18 2011-09-14 中国气象科学研究院 全视野闪电事件观测系统及方法
WO2012126272A1 (zh) * 2011-03-18 2012-09-27 中国气象科学研究院 全视野闪电事件观测系统及方法
CN102186008B (zh) * 2011-03-18 2013-09-11 中国气象科学研究院 全视野闪电事件观测系统及方法
US8902312B2 (en) 2011-03-18 2014-12-02 Chinese Academy Of Meteorological Sciences Total-sky lightning event observation system and method
CN102306392A (zh) * 2011-05-19 2012-01-04 北京航空航天大学 雷电的声光采样与模拟方法
CN107884675A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 山东信通电子股份有限公司 具有输电线路雷击故障定位的监测装置
CN108761216A (zh) * 2018-07-24 2018-11-06 深圳市勘察研究院有限公司 闪电下劈位置探测装置
CN109979468A (zh) * 2019-03-05 2019-07-05 武汉三江中电科技有限责任公司 一种雷击光学路径监测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101545934A (zh) 光声雷电探测方法及其探测器
CN103743485B (zh) 用于同步探测地物光与天空光的全偏振光谱成像系统
CN203687887U (zh) 激光雪深测量仪
CN101799560A (zh) 多个声音传感器雷电定位仪及其定位方法
CN103728463A (zh) 超声波测风仪及测量方法
CN108398438A (zh) 一种缺陷检测车和缺陷检测方法
CN102879763A (zh) 采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统及方法
CN108931764A (zh) 一种激光测高仪地面定位精度在轨检校的激光脉冲探测器
CN206177288U (zh) 用于构件倾斜角测量的测试装置
CN105547405A (zh) 一种水位测量方法及系统
CN101545777B (zh) 同步双成像闪电定位方法
CN204388836U (zh) 一种激光测距传感器
CN101545918B (zh) 同步双成像云底风速测量方法
CN107607119B (zh) 一种基于空间环境磁场特征的无源组合定位装置
CN204228575U (zh) Pm2.5气溶胶在线监测装置
RU2426074C1 (ru) Аэродромный автоматизированный комплекс мониторинга, управления и демонстрации полетов летательных аппаратов
CN201628546U (zh) 云高自动观测装置
Wang et al. Balloon-borne spectrum–polarization imaging for river surface velocimetry under extreme conditions
CN108534699B (zh) 一种激光光幕靶距精确测量装置及测量方法
CN110243939B (zh) 一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统及其工作方法
CN208537140U (zh) 一种测量远场光斑装置
CN201047877Y (zh) 地磁感应检测器
Salfer-Hobbs et al. Evaluation of instruments for turbulence measurements at 1 km and 13.5 km ranges
Mao et al. Design of Data Acquisition and Processing System Based on LabVIEW for a Mie lidar
CN203893821U (zh) 一种远程位移测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090930