CN112014796A - 一种基于5g传输的雷电运动轨迹监测方法及系统 - Google Patents

一种基于5g传输的雷电运动轨迹监测方法及系统 Download PDF

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CN112014796A
CN112014796A CN202010896080.9A CN202010896080A CN112014796A CN 112014796 A CN112014796 A CN 112014796A CN 202010896080 A CN202010896080 A CN 202010896080A CN 112014796 A CN112014796 A CN 112014796A
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monitoring
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杨超
马磊
石涛
何启明
董娜
高筱刚
黄晓红
张兵兵
张宝琛
任利斌
余文博
宋强
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
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    • G—PHYSICS
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    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
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Abstract

本申请提供一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法及系统，所述方法包括，获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；多次获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号，比对所述脉冲辐射信号以及根据TOA定位方法计算以及定位，得到多次雷电发生位置；结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹。本申请提供的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法具有超大容量、海量设备接入和空口时延低等优点。

Description

一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法及系统
技术领域
本申请涉及雷电轨迹预测技术领域，尤其涉及一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法及系统。
背景技术
雷电是发生于大气中的一种瞬态大电流、高电压、强电磁辐射的天气现象。伴随微电子器件和信息技术的广泛应用，雷电灾害越来越严重。社会对雷电灾害的监测、预警预报和产品服务有强烈的需求。
雷电定位多采用4G网络传输，但是随着采样率的提高，雷电监测数据量大，对数据传输的速率、实时性要求更高，目前使用的4G网络时延、传输速率低，监测到的数据无法实时显示。
发明内容
本申请提供了一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法及系统，以解决4G网络时延、传输速率低，监测到的数据无法实时显示的问题。
一方面，本申请提供的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，包括：
获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；
将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；
多次获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号，比对所述脉冲辐射信号以及根据TOA定位方法计算以及定位，得到多次雷电发生位置；
结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹。
可选的，采用25MS/s的采样速率以及40ns的授时精度，获取预设时间段内进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号。
可选的，所述将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置的步骤中，包括：
根据每两个监测站点的空间距离得到光速途经每两个监测站点之间的触发时间；
将所述时间进行比对，根据时间差判断是否属于同一雷电发出的脉冲辐射信号；
将所述属于同一雷电发出的脉冲辐射信号匹配和计算得到雷电发生位置。
可选的，将两两站点触发时间相差在预设值以内的所述脉冲辐射信号匹配到一起进行计算。
可选的，所述TOA定位方法包括：
将各监测站的空间位置设为(xi，yi，zi)，i＝0，1，2，3，i＝0表示主站，i＝1，2，3表示副站；雷电发生位置设为(x，y，z)，该雷电到主站(x0，y0，z0)与副站(xi，yi，zi)的距离设为Ri，距离差设为ΔRi，i＝1，2，3；
得到TOA定位方程，为下式所示：
Figure BDA0002658499920000021
将所述TOA定位方程合并得到新的TOA定位方程，为下式所示：
(x0-xi)x+(y0-yi)y+(z0-zi)z＝ki+R0ΔRi；
其中，式中
Figure BDA0002658499920000022
将所述新的TOA定位方程改写成AX＝B的矩阵形式，为下式所示：
Figure BDA0002658499920000023
根据矩阵AX＝B即可算出x，y，z，得到雷电发生位置。
可选的，所述将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置的步骤中还包括，使用500Hz-500KHz的频带的无线电波定位得到雷电发生位置。
可选的，所述结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹步骤包括：
将多次雷电发生位置构建雷电数据空间位置关系；
将所述雷电数据空间位置关系根据时间聚类分析并通过反距离加权法进行插值获取雷电的运动轨迹。
另一方面，本申请还提供一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统，其特征在于，包括：
监测模块：用于获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；
处理模块：用于将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；还用于结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹；
5G通信模块：用于将各站点得到的脉冲辐射信号传输至处理模块；还用于将雷电发生位置以及所述雷电的运动轨迹实时传输至云平台；
云平台：用于实时显示雷电运动轨迹。
可选的，所述监测模块包括监测单元和放大单元，所述处理模块包括数据采集单元和处理单元。
可选的，所述监测单元采取组网工作模式，所述基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统由5个或以上监测单元组成闪电三维成像阵列。
由以上技术方案可知，本申请提供一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法及系统，所述方法包括，获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；随着雷电的继续移动，多次获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号，比对所述脉冲辐射信号以及根据TOA定位方法计算以及定位，得到多次雷电发生位置；结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹。本申请可以多个站点组网监测雷电放电产生的宽带电磁辐射。本申请提供的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法具有超大容量、海量设备接入和空口时延低等优点，并根据不同的目的，在不同的雷电定位系统中使用各种频率范围的无线电波。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法流程示意图；
图2为一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统结构示意图；
图3为本申请实施方式中监测站监测到雷电脉冲辐射信号的波形图；
图4为本申请实施方式中监测站监测到雷电脉冲辐射信号的放大波形图；
图5为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域上午9:00的雷电运动轨迹图；
图6为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域下午14:30的雷电运动轨迹图；
图7为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域下午15:00的雷电运动轨迹图；
图8为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域下午18:00的雷电运动轨迹图；
图9为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域傍晚20:00的雷电运动轨迹图；
图10为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域某一时刻的雷电运动图；
图11为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域又一时刻的雷电运动图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
图1为本申请一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法流程示意图；图2为一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统结构示意图；图3为本申请实施方式中监测站监测到雷电脉冲辐射信号的波形图；图4为本申请实施方式中监测站监测到雷电脉冲辐射信号的放大波形图。
一方面，本申请提供的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，包括：
S1：获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号。
具体的，采用25MS/s的采样速率以及40ns的授时精度，获取预设时间段内进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号。
在实际应用中，采用25MS/s的采样速率，对应的授时精度为40ns的原因是由于全球定位系统的授时精度约为40至50ns，因此25MS/s是最高的采样率。虽然由于模拟带宽有限，定位的有效授时误差不会小到40ns，但25MS/s的采样尽可能地最小化授时不确定性。
S2：将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置。
将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置的步骤中，包括：
根据每两个监测站点的空间距离得到光速途经每两个监测站点之间的触发时间；
将所述时间进行比对，根据时间差判断是否属于同一雷电发出的脉冲辐射信号；
将所述属于同一雷电发出的脉冲辐射信号匹配和计算得到雷电发生位置。
具体的，将两两站点触发时间相差在预设值以内的所述脉冲辐射信号匹配到一起进行计算。
在实际应用中，将包含相同脉冲辐射信号和有不同监测站监测到的波形提取出来，尽可能找到属于同一个雷电的脉冲信号。在寻峰过程中，脉冲需要满足如下条件：
脉冲幅值需＞n倍噪音水平(n＝3)；
相邻两个脉冲峰的时间差须大于某一时间窗(10μs)，该时间窗内取最大幅值峰作为对应脉冲的峰。
每个监测站监测回击辐射的电磁脉冲波形峰点到达的精确时间。当有两个监测站接收到数据时，采用一条时差双曲线计算位置；当有三个监测站接收到数据时，在非双解区域，采用时差算法，在双解区域，先采用时差算法得出双解，提出双解中的假解；当有四个及四个以上监测站接收到数据时，采用时差最小二乘算法定位计算。
TOA(时差)定位法雷电监测定位原理是，每个雷电监测站主要是监测每次雷电回击辐射的电磁波到达各监测站的绝对时间，因此，两站之间得到一个时间差，构成一条双曲线，在双曲线上的任何一点都是有可能的雷电回击位置，三站中另外两站之间也有一个时间差，也可构成另外一条双曲线，两条双曲线的交点，即为雷电回击位置。
四站以上的TOA定位法(时差定位法)首先用三站定位出双解，再通过第四个站剔除假解，得到准真解，以准真解为初值，通过最小二乘法得到最佳定位结果。
由于时间同步、授时以及守时等精度的限制，时差双曲线实际上为有一定误差宽度的双曲线簇。在基线延长线上，测距误差Δd＝Δtc，c为真空中的光速，并随着距离，离基线远近，定位误差成放射性增加。
具体的，TOA定位方法包括：
将各监测站的空间位置设为(xi，yi，zi)，i＝0，1，2，3，i＝0表示主站，i＝1，2，3表示副站。雷电发生位置设为(x，y，z)，该雷电到主站(x0，y0，z0)与副站(xi，yi，zi)的距离设为Ri，距离差设为ΔRi，i＝1，2，3；
得到TOA定位方程，为下式所示：
Figure BDA0002658499920000051
将所述TOA定位方程合并得到新的TOA定位方程，为下式所示：
(x0-xi)x+(y0-yi)y+(z0-zi)z＝ki+R0ΔRi；
其中，式中
Figure BDA0002658499920000052
将所述新的TOA定位方程改写成AX＝B的矩阵形式，为下式所示：
Figure BDA0002658499920000053
根据矩阵AX＝B即可算出x，y，z，得到雷电发生位置。
上述矩阵A的秩rank(A)＝3，对应的四个监测站点不在同一个平面上，也不在一条直线上，可以进行雷电定位，用最小二乘法计算得：
X＝(ATA)-1ATB；
Figure BDA0002658499920000061
Figure BDA0002658499920000062
Figure BDA0002658499920000063
Figure BDA0002658499920000064
b＝2n1(m1-x0)+2n2(m2-y0)+2n3(m3-z0)；
c＝(m1-x0)2+(m2-y0)2+(m3-z0)2；
当Δ＝b2-4ac＝0时，方程有唯一的解，双曲面只有一个交点，不存在定位模糊；
当Δ＝b2-4ac＞0时，方程有两个解，记为R01，R02，即双曲面有两个交点，则存在定位模糊，如果R01R02＜0，即存在一正一负两个解，取正值作为R0，如果R01R02＞0，此时两个值均为正，需要借助其他信息来消除定位模糊的点，比如结合实际布站情况增加测向信息来解模糊，或者增加监测站来解模糊；
当Δ＝b2-4ac＝0时，方程无解，即双曲面没有交点，定位不可实现。
对于方程无解的问题，即定位失败，可以采用另外一种方法，先依据一定的标准，找到一个次优解，将其作为定位点。雷电的四个监测站可以确定三个双曲面，假设空间的一个雷电辐射源T，其坐标为(x,y,z)，假设此辐射源到这三个双曲面的距离分别为d1(x,y,z)、d2(x,y,z)以及d3(x,y,z)，
Figure BDA0002658499920000065
对F(x,y,z)求偏导，并设其等于零，即：
Figure BDA0002658499920000066
Figure BDA0002658499920000067
Figure BDA0002658499920000068
雷电辐射源到达三个双曲面的距离和最小，此时可以把解出的点(x,y,z)作为雷电发生的位置。
时差定位法定位雷电的特点：两站只定一条双曲线，不能定位；三站在非双解区域可以得到唯一的定位结果；在双解区域有两个定位结果，不可区分。因此，一个雷电定位网点最好有四个和四个以上的监测站监测数据，才可以保证监测结果是唯一的。
具体的，将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置的步骤中还包括，使用500Hz-500KHz的频带的无线电波定位得到雷电发生位置。
理论监测精度主要是依赖于各个监测站的时间测量，守时和同步精度。目前，广泛采用全球卫星导航定位系统GPS进行时间同步，能保证时间同步精度为4×10-8s，时间测量精度能保证在4×10-8s，以内，守时精度采用高稳定性恒温晶振，也能保证时间稳定度在4×10-8s以内，因此从理论上讲，时差系统定位精度可以很高。
一般情况下，实际监测误差为几十米。这是由于各个监测站监测雷电回击波形的特征点是峰点到达的时间，而回击波形峰点随传播路径和距离的不同要发生漂移和畸变，或者受环境的干扰，从而导致时间测量误差。这是时差法雷电定位的定位误差的主要来源。
当三个监测站接收数据时，采用测向数据提出时差法的假解，定位精度和时差一样。
四站及四站以上的多站网，主要用时差监测数据定位，测向数据的意义在于，可以用时差定位结果，校正测向数据的系统误差，以便提高两站和三站的定位精度。
S3：多次获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号，比对所述脉冲辐射信号以及根据TOA定位方法计算以及定位，得到多次雷电发生位置。
S4：结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹。多次雷电发生位置变化主要是指随着时间流逝闪电发生位置的偏移。
具体的，所述结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹步骤包括：
将多次雷电发生位置构建雷电数据空间位置关系；
将所述雷电数据空间位置关系根据时间聚类分析并通过反距离加权法进行插值获取雷电的运动轨迹。
在实际应用中，将多次雷电发生位置构建雷电数据空间位置关系，是将同一时间段的雷电发生位置根据软件标注在空间位置表上，并根据密集程度进行细化，此时得到某一时间段内的雷电位置，将此时间段内的雷电位置制作成一帧。
将多个雷电位置的一帧合并得到连续的帧，即得到雷电运动轨迹。
以宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域早8：00至晚20：00闪电监测数据为例，使用本申请提供的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法监测雷电活动情况。其中，银川天气为西南风2级，吴忠为东南风3级，雷电由西向东运动，其在宁夏地区雷电活动过程如图5至图9所示：
从图5可知在上午9:00，第一次雷电起源于石嘴山地区及贺兰山脉北部1，经贺兰山向石嘴山市区东南方向移动。
从图6可知在下午14:30，第一次雷电消亡，石嘴山市区1雷电逐渐结束。第二次雷电起源于银川市西部贺兰山周边2，3，同时监测到大量闪电。
从图7可知在下午15:00，银川西部贺兰山X附近雷电增多，并开始向东南方向移动。
从图8可知在下午18:00，雷电继续向东南方向移动，最后移动至宁夏东部至陕西交界处Y。
从图9可知在傍晚20:00，雷电逐渐消散，缩小至宁夏地区东部盐池区域Z，雷电面积逐渐缩小，雷电活动逐渐结束。
图10为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域某一时刻的雷电运动图；图11为宁夏地区全天及宁夏首府银川市区域又一时刻的雷电运动图。
另一方面，本申请还提供一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统，其特征在于，包括：
监测模块：用于获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；
处理模块：用于将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；还用于结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹；
5G通信模块：用于将各站点得到的脉冲辐射信号传输至处理模块；还用于将雷电发生位置以及所述雷电的运动轨迹实时传输至云平台；
云平台：用于实时显示雷电运动轨迹。
具体的，所述监测模块包括监测单元和放大单元，所述处理模块包括数据采集单元和处理单元。
具体的，所述监测单元采取组网工作模式，所述基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统由5个或以上监测单元组成闪电三维成像阵列。
在实际应用中，监测模块中采用快速天线，它具有200μs的时间常数并且记录在约500Hz至500kHz的频带中的无线电波。数据采集单元可以为AD数据采集器。AD数据采集器的分辨率为16位。为了实现尽可能高的授时精度，使用25MS/s的采样率，每个触发器的记录长度为1秒，预触发长度为100毫秒。处理单元可以为智能微型计算机。
在实际应用中，5G通信模块具有超大的网络容量，可以提供千亿设备的链接能力，满足物联网通信；5G通信模块空口时延在1ms左右；5G通信模块连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s；5G通信模块流量密度和连接数密度大幅提高；5G通信模块峰值速率能达到Gbit/s的标准；5G通信模块系统协同化，智能化水平提升，表现为多用户，多点，多天线，多摄取的协同组网，以及网络间灵活的自动调整。
三维定位精度与站网结构及闪电位置有关，根据各个站的空间布局情况，大致可以分为星形(Y形)、平行四边形、倒三角形(T形)和正方形等站网结构。不同的站网结构对应不同的误差分布，选择合适的站网结构非常重要。
在实际应用中，星形站网结构不仅定位精度呈规则分布，而且定位精度高，故在布站时优先选择星形站网。布设监测站时，一般采用对称性布设，星形站网的主站位于Y性中心时，定位误差相对较小，定位精度较高。星形站网结构误差最小，误差分布图较规则，近似成一主站为中心的等值圆，有利于探测闪电位置。
监测站的空间布局结构固然重要，站网的基线距离、闪电高度以及主站位置也对闪电监测网的定位误差有很大影响。基线距离越长，闪电定位精度越高、误差越小。
在实际应用中，监测单元采取组网工作模式，雷电定位网由5个或以上闪电定位仪组成闪电三维成像阵列。基线距离应在20km-40km，在山区不宜大于30km，地形复杂或重点关注区域可适当加密布设，但不得小于10km。监测单元宜对称布设，相邻三个监测站站址的几何分布应近似星形，不得将监测站部署在一条直线上。
由以上技术方案可知，本申请提供一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法及系统，所述方法包括，获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；随着雷电的继续移动，多次获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号，比对所述脉冲辐射信号以及根据TOA定位方法计算以及定位，得到多次雷电发生位置；结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹。本申请可以多个站点组网监测雷电放电产生的宽带电磁辐射。本申请提供的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法具有超大容量、海量设备接入和空口时延低等优点，并根据不同的目的，在不同的雷电定位系统中使用各种频率范围的无线电波。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，包括：
获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；
将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；
多次获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号，比对所述脉冲辐射信号以及根据TOA定位方法计算以及定位，得到多次雷电发生位置；
结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号的步骤中包括，采用25MS/s的采样速率以及40ns的授时精度，获取预设时间段内进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，所述将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置的步骤中，包括：
根据每两个监测站点的空间距离得到光速途经每两个监测站点之间的触发时间；
将所述时间进行比对，根据时间差判断是否属于同一雷电发出的脉冲辐射信号；
将所述属于同一雷电发出的脉冲辐射信号匹配和计算得到雷电发生位置。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，将两两站点触发时间相差在预设值以内的所述脉冲辐射信号匹配到一起进行计算。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，所述雷电发生位置，所述TOA定位方法包括：
将各监测站的空间位置设为(xi，yi，zi)，i＝0，1，2，3，i＝0表示主站，i＝1，2，3表示副站；雷电发生位置设为(x，y，z)，该雷电到主站(x0，y0，z0)与副站(xi，yi，zi)的距离设为Ri，距离差设为ΔRi，i＝1，2，3；
得到TOA定位方程，为下式所示：
Figure FDA0002658499910000011
将所述TOA定位方程合并得到新的TOA定位方程，为下式所示：
(x0-xi)x+(y0-yi)y+(z0-zi)z＝ki+R0ΔRi；
其中，式中
Figure FDA0002658499910000012
将所述新的TOA定位方程改写成AX＝B的矩阵形式，为下式所示：
Figure FDA0002658499910000013
根据矩阵AX＝B即可算出x，y，z，得到雷电发生位置。
6.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，所述将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置的步骤中还包括，使用500Hz-500KHz的频带的无线电波定位得到雷电发生位置。
7.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测方法，其特征在于，所述结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹步骤包括：
将多次雷电发生位置构建雷电数据空间位置关系；
将所述雷电数据空间位置关系根据时间聚类分析并通过反距离加权法进行插值获取雷电的运动轨迹。
8.一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统，其特征在于，包括：
监测模块：用于获取进入监测范围内雷电发生时产生的脉冲辐射信号；
处理模块：用于将接收到的所述脉冲辐射信号进行比对，并将比对后的所述信号根据TOA定位方法进行计算以及定位得到雷电发生位置；还用于结合多次雷电发生位置的变化得出雷电的运动轨迹；
5G通信模块：用于将各站点得到的脉冲辐射信号传输至处理模块；还用于将雷电发生位置以及所述雷电的运动轨迹实时传输至云平台；
云平台：用于实时显示雷电运动轨迹。
9.根据权利要求8所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统，其特征在于，所述监测模块包括监测单元和放大单元，所述处理模块包括数据采集单元和处理单元。
10.根据权利要求9所述的一种基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统，其特征在于，所述监测单元采取组网工作模式，所述基于5G传输的雷电运动轨迹监测系统由5个或以上监测单元组成闪电三维成像阵列。
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