JP2002506523A - 気象用電磁測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 気象用電磁測定システムは、所定の空間領域内に空間的に分布されて配設された多数の測定ステーション（２，４）を有している。各測定ステーション（２，４）は、少なくとも１つの、空電信号受信用の空電受信器（１０ａ，１０ｂ）、及び、測定ステーション（２，４）内に設けられていて、空電信号から導出された測定データを、測定ステーション（２，４）に配属された中央評価ユニット（６）に伝送するための伝送装置（５）を有しており、その際、短距離の空電信号を至る所で満遍なく検出するために、それぞれ隣り合った測定ステーション（２，４）の平均間隔（ａ）は、５０ｋｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】 気象用電磁測定システム 本発明は、空電信号を検出して解析する気象用電磁測定システムに関する。 空電信号は、大気の動的な過程、例えば、雷雨又は雨前線の周辺地域又は対流 雲の形状で発生する不規則な形状の放射パルスの形式の電磁信号である。 多数の観測から分かることは、空電信号の個別パラメータ、例えば、振動の数 、振幅及び周波数、並びに、パルスシーケンス周波数、周波数値の頻度分布及び 信号の形状等は、それらのパラメータを引き起こす気象の過程、例えば、大気の 気団の種類及び移動と密接な関係がある。 従来公知の、空電信号の検出及び解析用の電磁測定システムは、個別受信器又 は個別センサであり、それらのシステムを以てしては、一般的な気象事象につい て大雑把に推測することができるに過ぎない。と言うのは、空電信号の受信時に 、信号源位置の方向については判断することができても、その信号源位置での信 号強度、並びに、この空電信号の拡散経路に沿った大気の種々異なる物理的な状 態によって生じる変化について判断することはできないからである。 本発明の課題は、気象予報の根拠として一般的な気 象事象を正確に検出することができる気象用の電磁測定システムを提供すること にある。 前述の課題は、本発明によると、特許請求の範囲第１項記載の要件の気象用電 磁測定システムにより解決される。本発明の電磁測定システムは、所定の空間領 域内に空間的に分布されて配設された多数の測定ステーションを有している。各 測定ステーションは、少なくとも１つの、空電信号受信用の空電受信器、及び、 測定ステーション内に設けられていて、空電信号から導出された測定データを、 測定ステーションに配属された中央評価ユニットに伝送するための伝送装置を有 しており、その際、短距離の空電信号を至る所で満遍なく検出するために、隣り 合った各測定ステーションの平均間隔は、５０ｋｍ以下である。 本発明は、短期予報（Ｎｏｗｃａｓｔ）にとって重要な大気事象として、一般 的に、到達距離が極めて短い空電信号を利用するという考察に基づいている。こ の空電信号は、数１００μｓ以下のパルス期間を有しており、約３〜１００ｋＨ ｚ範囲内、つまり、ＶＬＦ範囲内の振動周波数の１つ又は複数の振動から形成さ れている。この空電信号のパルスシーケンス周波数は、数１００Ｈｚ以下である 。空電信号の最大振幅は、信号源の種類及び距離に依存し、電界ベクトルの場合 、メートル当たり数ボルト以下である。典型的な放電電流強度は、１ｋＡ以下で あり、その結果、実効到達 距離は、最大で約５０ｋｍである。従って、短期予報にとって特に重要な空電源 は、近領域、即ち、波長のオーダーに相応する距離内でしか測定することができ ず、その結果、その空電源は、物理的な理由から、その方位を測定することがで きない。従って、空電信号は、雷によって発生された電磁信号から明瞭に区別さ れる。と言うのは、雷中の放電電流は２オーダー高く、従って、到達距離が長く 、例えば、その方位を測定することができる。従って、相応の目の細かい測定網 を本発明のように構成することによって、到達距離が短い空電信号も、至る所で 満遍なく検出し、高い信頼度で時間及び位置の高分解能で気象予報を行う際に使 用される。 本発明は、更に、測定ステーション網の形式で空間的に分布して所定の空間領 域内に配設された多数の測定ステーションによって、大気中の空電信号が空電信 号の伝搬路に沿って、この伝搬路によって被る変化を解析して、一般的な気象予 報について一層良好に解明することができるという考察に基づいている。殊に、 実際の気象事象の他に、空電信号の、目が細かくて連続的な測定によって、その 気象事象の原因、例えば、空気の移動及び放電過程を検出することができ、その 結果、今後の気象展開に関して、特に短期間予報（典型的には１５分〜２時間） を高い確実さで行うことができるようになる。従って、本発明の基本的な技術思 想は、送信部が、統計的に発生する大気中自然事象によって形成され、受信器が 、測定ステーション網によって構成されている気象用の電磁測定システムを構成 することにある。 本発明が基づく更に別の考察は、空電信号は、この空電信号の大気中伝搬路に 沿って、局所的な、種々異なる熱力学的、電気的条件によって影響され、このよ うにして、実際の気象事象についての推論を補完し、その推論から得られた結論 を導出して予報することができる。 従って、本発明の測定システムによって形成されたデータにより、弱い大気中 ＶＬＦ放射を至る所で満遍なく描写することができる。このデータは、高い信頼 度の短期気象予報の根拠としてのみならず、更に、ＶＬＦパルスが人体に及ぼす 生物的作用を疫学的に検査するための、信頼度の高い根拠として利用することも できる。 隣り合った測定ステーションの平均間隔、即ち、測定網格子のメッシュ幅は、 有利には、１０ｋｍ〜５０ｋｍ、特に、３０ｋｍである。従って、約１０ｋｍの 分解能の空電活動を至る所で満遍なく検出することができる。 本発明の有利な実施例では、各測定ステーションに、受信空電信号から測定デ ータを導出するための処理ユニットが設けられている。その際、この処理ユニッ トは、単一フィルタ及び／又は信号をアナログ処理するアナログ信号処理段から 構成することができ、その結果、測定データをアナログ形式にすることができる 。 殊に、処理ユニットは、アナログ−デジタル変換器が前に接続されたデジタル 信号プロセッサを有する。この場合、空電信号に対して、デジタル信号解析、例 えば、付加的なデジタルフィルタリング、殊に、順次連続する空電信号のスペク トル解析又は時間列解析が行われる。それから、信号プロセッサにより、そのよ うな解析によって導出される測定データは、デジタルデータ値として、中央評価 ユニットに伝送される。 デジタル信号解析は、有利には、適切な、殊に、ＥＰＲＯＭ内に記憶された、 中央評価ユニットによって遠隔操作されるソフトウェアを用いて行われる。本発 明の別の有利な実施例では、デジタル信号プロセッサ内で、空電信号が評価解析 され、その際、デジタル信号プロセッサ内には、空電信号が、所定の評価基準を 用いて、それぞれ１つのアクティビティクラスに配属されている。そのように、 インテリジェント測定ステーションを用いることによって、伝送すべき測定デー タの範囲を著しく減らすことができ、測定データの後続の処理を軽減することが でき、後続の処理では、例えば、測定ステーション全てから中央評価ユニットに 実際に伝送された気象事象データ画像が、それ以前の 気象事象の既に記憶されているデータ画像と高速パターン比較されて、この比較 から、予報を導出することができる。 殊に、デジタル信号プロセッサでは、空電信号がテクニック乃至技術的な（ｔ ｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ）障害信号から分離される。 有利には、少なくとも１つの磁界ＶＬＦアンテナを有する空電受信器の後ろに は、アナログフィルタを有する信号処理段が接続されている。この手段によって 、大気に基因しない障害信号、所謂テクニクス（Ｔｅｃｈｎｉｃｓ）信号を、デ ジタル信号解析の前に予め少なくとも部分的に除去することができる。と言うの は、空電信号にとって重要な周波数帯域内の電磁信号だけが、更に処理されて解 析され、その結果、デジタル−アナログ変換されるデータ範囲を低減することが できるからである。 中央評価ユニットには、有利には、隣り合った多数の測定ステーションの測定 データを、例えば、クラスターアルゴリズムを用いて評価することによって、空 電信号の位置を特定する手段が設けられている。この手段により、周辺領域内で も正確に位置特定することができる。と言うのは、例えば、雷雲のある場所で使 用される方位検出及び伝搬時間方法では、不可避的に発生する誤差が回避される からである。 本発明の特に有利な実施例では、空電受信器の、少 なくとも１つの部分の配向を特定するために、中央の方位送信器が設けられてい る。 有利な実施例では、空電受信器は、水平方向の相互に垂直方向に配向された磁 界ＶＬＦアンテナを有している。そうすることによって、垂直に極性付けられた 空電信号を任意の方向から受信することができる。更に、垂直方向に極性付けら れたロングレンジ空電信号、又は、垂直に極性付けられた成分を有する空電信号 、即ち、電界ベクトルが地表面に対して垂直であって、磁界ベクトルが地表面に 対して平行に配向された空電信号又は空電信号成分は、相互に直交方向に配置さ れた水平方向磁界アンテナによって受信された信号を、その伝搬方向に関して比 較することによって解析される。 別の有利な実施例では、測定ステーションの少なくとも１つの部分内の空電受 信器は、垂直に配向された磁界ＶＬＦアンテナを有している。従って、直接当該 空電受信器を介して行なわれた空電事象も検出することができる。 別の有利な実施例では、測定ステーションの少なくとも１つの部分内の空電受 信器は、電界の成分、有利には、垂直方向成分の測定用のダイポールアンテナを 有している。そのような電界の成分の測定から、別の情報を導出することができ る。殊に、電界強度と磁界強度との関係について、例えば、電界強度と磁界強度 との、相互に距離依存の位相ずれについて解析することができる。 殊に、測定ステーションの少なくとも１つの部分に、長波無線信号の受信用の 無線アンテナを有する広帯域ＶＬＦ受信器が設けられている。そうすることによ って、大気の状態を解析するために、大気センサの他に、無線送信器も使用する ことができる。広帯域無線アンテナが備えられた測定ステーションによって受信 された無線信号は、その際、中央評価ユニットで相互に比較することができる。 この比較から、その際、無線信号の伝搬経路に沿った大気条件について推論する ことができる。 別の有利な実施例では、測定ステーションは、少なくとも１つの別の測定値検 出器を、別の局所測定量の検出のために有している。そのような局所測定量は、 例えば、圧力、温度、導電度、湿度、太陽放射、又は降水の事象である。 有利な実施例では、測定ステーションの少なくとも一部分は、当該測定ステー ションの実際の空間位置の検出用の測定システムを有している。この測定システ ムは、例えば、ＧＰＳ測定システムである。そうすることによって、位置を正確 に決定できない測定ステーション、例えば、海洋上で利用される測定ステーショ ン又は気象用気球内の測定ステーションにも利用することができる。 伝送装置は、本発明の有利な実施例では、事象制御、即ち、測定ステーション によって事象、即ち、空電信号が記録された場合に限って伝送する。そうするこ とによって、評価ユニットに伝送される測定データの数、従って、処理ユニット で必要な計算コストを低減することができる。 殊に、伝送装置は、時間制御して作動可能であり、その結果、測定ステーショ ンによって検出される空間領域全体内で、大気過程を時間的に間隙なく描写する ことが可能である。 付加的に、測定ステーションの一部分に、ＶＨＦ／ＵＨＦ受信器を装着して、 大気の影響をＨＦ領域内で測定することができる。 本発明の特に有利な実施例では、測定ステーションの少なくとも一部分が、相 互に所定の間隔、殊に、１〜２０ｍで配置された、それぞれ同型式の空電受信器 アレイを有している。この手段によって、ショートレンジの技術的な障害信号を 、簡単に、ロングレンジの真正空電信号から分離することができ、その際、空電 受信器全体で同時に発生した信号だけが後続処理部に供給される。 本発明について、図示の実施例を用いて更に説明する。その際： 図１は、空間領域内に分布された多数の測定ステーションを有する、本発明の電 磁測定システムの原理略図 、 図２は、本発明の電磁測定システムで使用されるような測定ステーションの有利 な実施例を示す図である。 図１によると、空間領域内に、多数の測定ステーション２，４が網状に設けら れている。図の例では、測定ステーション２，４は、正方形の格子網を形成して いる。しかし、測定ステーション２，４は、そのような正方形の格子網に配設し なければならないとは限らない。図示の正方形格子では、格子のメッシュ幅に相 応する測定ステーション２，４相互の平均間隔ａは、５０ｋｍ以下、有利には、 １０ｋｍ〜５０ｋｍ、特に、約３０ｋｍであり、その結果、少なくとも１つの隣 り合った測定ステーション２，４の短い到達距離の空電信号を検出することがで きるようになる。 各測定ステーション２，４は、伝送装置５を有しており、この伝送装置は、測 定ステーション２，４内で形成されて、空電信号並びに場合によっては受信され た別の測定量から導出された測定データを中央の評価ユニット６に伝送する。 位置固定の方位センサ８、例えば、ＺｅｉｔｚｅｉｃｈｅｎｓｅｎｄｅｒＤＣ Ｆ７７ ｉｎ Ｍａｉｎｆｉｎｇｅｎは、測定ステーション２，４内の受信アン テナの配向を監視するのに使用される。 図面上、正方形で図示された測定ステーション２と、円形で図示された測定ス テーション４との区別は、 最初に挙げた測定ステーション２の方は、空電受信器１０ａ（垂直方向の磁界ア ンテナ１１０乃至相互に直交且つ水平方向の２つの磁界アンテナ１１２，１１４ 、例えば、フェライトアンテナ又はループアンテナを有する）を使用し、それに 対して、測定ステーション４の方は、水平方向の２つの磁界ＶＬＦアンテナ１１ ２，１１４だけを有していて、垂直方向の磁界成分の測定はできない空電受信器 １０ｂを使用する点である。測定ステーション２から形成された部分網は、その 際、測定ステーション４から形成された部分網よりも狭幅メッシュでないように 構成されている。つまり、空電受信器１０ａによって付加的に受信される垂直方 向の磁界成分は、一般的に、大気中で直接当該測定ステーション２で生じて、従 って、隣の測定ステーションの水平方向の磁界ＶＬＦアンテナ１１２，１１４に よって検出される空電事象にだけ属しているからである。 測定ステーション２乃至４の一部分の空電受信器１０ａには、更に、垂直ダイ ポールアンテナ１１６を設置することができ、それにより、磁界の水平成分に加 えて、更に電界の垂直成分も測定することができる。 各測定ステーション２，４には、処理ユニット１１が設置されており、この処 理ユニットで、受信された空電信号は、アナログ又はデジタルデータに処理され 、それから、伝送装置５、例えば、電話のモデム又は 無線送信器を介して、中央の評価ユニット６に伝送される。そのような処理装置 １１は、簡単な場合、単にアナログ計算ユニット、例えば、フィルタから構成す るとよい。 測定ステーション２，４の少なくとも一部分は、唯一の空電受信器１０ａ又は １０ｂの代わりに、それぞれ１つの直線又はマトリックス状の、相互に約１〜２ ０ｍの間隔で配設された空電受信器１０ａ乃至１０ｂのアレイを有している。こ の手段によって、技術的に発生した、数メートルの到達距離のＶＬＦパルスを、 数ｋｍの到達距離の真正空電信号から簡単に分離することができる。 処理ユニット１１は、択一選択的な構成では、デジタル信号プロセッサ内でデ ジタル化された空電信号自体を、中央評価ユニット６に伝送する前に、更にデジ タル信号処理することができる。 図には、（斜線によって強調されている）大気事象Ｅ、例えば、寒冷前線が記 入されている。そのような寒冷前線内では、特徴的な放電過程が生じており、こ の放電過程は、この事象にとって特徴的な空電信号の原因である。経験から分か るように、そのような寒冷前線があると、特に比較的長波の垂直偏波空電信号が 生じる。従って、測定ステーション２，４を用いると、垂直偏波空電信号をトリ ガする事象の位置を検出することができ、その際、原理的には、空電信号を２つ の測定ステーション２，４で受信すれば十分である。測定ステーション２，４に よって受信された空電信号を、その発生場所及び現象像に関して解析することに より、位置ｘに寒冷前線があることが分かる。事象Ｅ、例えば、寒冷前線の周囲 にある測定ステーション２は、殊に、その垂直ＶＬＦアンテナ１１０を用いて、 付加的に弱い水平偏波空電信号を受信し、この信号の信号経過特性、信号頻度、 及び、信号持続期間から、寒冷前線の発生乃至移動、発達を推定することができ る。多数の測定ステーション２，４を面状に分布して配置することによって、気 象事象についての包括的な情報を得て、この情報を比較的確実な短期気象予報の 根拠として使用することができる。つまり、そのような本発明の装置を用いると 、寒冷前線が位置ｙで発生するということを、３０分〜数時間以内に正確に予報 することができる。 しかし、方位測定によって空電信号の位置を特定することは、長距離に達する 空電信号の場合にしか可能でない。従って、短距離にしか達しない空電信号の発 生源の位置を特定することは、中央評価ユニット６内で、相互に隣り合った測定 ステーション２，４に受信されたパルス速度データ及び電力密度データを、所謂 クラスタアルゴリズムを用いて評価することによって行われる。 図２によると、測定ステーション２は、３つの磁界 ＶＦＬアンテナ１１０，１１２，１１４が設置された、少なくとも１つの空電受 信器１０ａ、並びに、水平無線アンテナ１２０を有する付加的な広帯域ＶＬＦ受 信器１２を有している。図から更に分かるように、空電受信器１０ａには、付加 的にダイポールアンテナ１１６が設置されている。 空電受信器１０ａには、信号形成段１４が配属されており、この信号形成段は 、例えば、空電信号を、技術的な障害信号（テクニクス信号）から分離するため に、アナログフィルタを有している。択一選択的な有利な実施例では、測定ステ ーション２には、複数の空電受信器１０ａがアレイ状に配設されている（このこ とが、点によって示唆されている）。この手段により、空電信号を技術的な障害 信号から特に簡単且つ高い信頼度で分離することができる。 ＶＬＦ受信器１２の後ろには、制御可能なフィルタ１６が接続されており、こ のフィルタを用いて、それぞれの送信器を平衡調整することができる。更に、Ｖ ＬＦ受信器１２の無線アンテナは、信号プロセッサ２２を介して中央の評価ユニ ット６によって遠隔制御することができる。 測定ステーション内には、更に一連の測定値検出器１８が設けられており、こ の測定値検出器を用いて、別の位置測定量、例えば、温度、気圧、相対的な空気 湿度、大気の導電度が検出される。 信号形成段１４、制御可能なフィルタ１６並びに測定値検出器１８は、その出 力側がマルチプレクサ２０に接続されており、このマルチプレクサのアドレス入 力側は、信号プロセッサ２２によって制御され、その結果、マルチプレクサ２０ の出力側からは、それぞれ実際のアドレス入力側に属する信号しか出力されない 。マルチプレクサ２０の出力側の測定信号は、アナログ−デジタル変換器２２を 介して供給される。 空電受信器１０ａには、更に送信器２６が配属されており、この送信器は、信 号プロセッサ２２によって制御されて、所定の送信信号を空電受信器１０ａの自 己テストのために送信する。 信号プロセッサ２２では、発生測定データ、殊に、空電信号が解析される。こ の解析には、プローザビリティコントロールを用いて、「非真正」空電信号を「 真正」空電信号から分離することを含めることができる。これは、測定ステーシ ョン内に複数の空電受信器がある場合に、全ての空電受信器によって同時に受信 された信号だけを処理するようにして行うことができる。 更に、デジタル信号プロセッサ２２内では、空電信号から導出されて解釈され た信号も発生することができ、この信号は、例えば、空電信号の解釈によって得 られた情報内容、例えば、情報内容「位置ｘでの寒冷前線」又は「測定ステーシ ョンの位置で発生中の寒冷 前線」を有するデータ語として、伝送装置５を介して中央の評価ユニット６に伝 送することができる。 デジタル信号処理用のアルゴリズムは、信号プロセッサ２０内のＥＰＲＯＭに 記憶されており、伝送装置５内に設けられたモデムを介して自由に作動させるこ とができる。このアルゴリズムは、例えば、空電受信器が１つしかない測定ステ ーションで、空電信号を技術的な障害信号からデジタル技術により分離するため のアルゴリズムを有しており（ディスクリミネータ）、この障害信号は、信号形 成段１４のアナログフィルタによって濾波することができる。 デジタル信号プロセッサ２２内には、更に、空電信号の解析用のアルゴリズム （アナライザ）が記憶されている。この解析は、例えば、固定した時間測定間隔 内に、例えば、１分間の測定間隔内で、空電信号全てを識別して、受信信号を所 定のスペクトル間隔、例えば、１〜１０ｋＨｚ、１０〜２０ｋＨｚ、２０〜３０ ｋＨｚ、３０〜５０ｋＨｚ、５０ｔｏ１００ｋＨｚ、１００〜２００ｋＨｚ、２ ００〜５００ｋＨｚで解析されるようにして行うことができる。このために、こ のスペクトル領域内での、相応の時間間隔に亘ってのスペクトル電力密度が積分 され、この時間間隔内でのパルスの数が測定される。そのような測定間隔の固定 回数（例えば、１５）は、それぞれ１つの伝送間隔にまとめられ、その伝送間隔 の経過後、その際得られた データは、後続処理及び記録のために、中央の評価ユニット６に伝送される。 信号プロセッサ２２では、更に、受信空電信号を処理及び解析して、所定のク ラス分類スキーマ内でアクティビティクラスに配属することができ、伝送間隔の 経過後、アクティビティクラスを１回だけ伝送しさえすればよい。その際、アク ティビティクラスとは、典型的なパターンとして知られているパターンに応じて 、所定の測定間隔の各測定値をまとめたものである。 この手段により、伝送すべきデータの範囲が明らかに低減される。 実施例では、更に、ＵＨＦ／ＶＨＦ受信器２８が設けられており、この受信器 を用いて、ＨＦ領域内で通常のテレビ受信器のテレビジョン伝送信号を受信する ことができる。これにより、ＨＦ領域内の電磁信号を用いて、気象事象を補完的 に解析及び解釈することができるようになる。 更に、実施例で詳細に説明した測定ステーションには、実際の空間位置の検出 用の測定システム３０（例えば、ＧＰＳ受信システム）が設けられており、この システムを用いて、測定ステーションの実際の位置を特定することができる。こ れは、例えば、非固定の測定ステーションでは有利である。 参照番号リスト ２，４ 測定ステーション ４ 測定ステーション ６ 評価装置 ５ 伝送装置 ８ 方位送信器 １０ａ，ｂ 空電受信器 １１ 処理装置 １２ ＶＬＦ受信器 １４ 信号形成段 １６ 制御可能なフィルタ １８ 測定値検出器 ２０ マルチプレクサ ２２ 信号プロセッサ ２８ ＵＨＦ／ＶＨＦ受信器 ３０ 実際の空間位置の検出用の測定システム １１０，１１２，１１４ 磁界ＶＬＦアンテナ １１６ ダイポールアンテナ １２０ 無線アンテナ Ｅ 大気事象 ａ 間隔 ｘ，ｙ 位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 グレゴール ブグラ ドイツ連邦共和国 バムベルク シュトゥ ルツシュトラーセ 17

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 気象用電磁測定システムにおいて、所定の空間領域内に空間的に分布され て配設された多数の測定ステーション（２，４）を有しており、前記各測定ステ ーションは、それぞれ少なくとも１つの、空電信号受信用の空電受信器（１０ａ ，１０ｂ）、及び、前記測定ステーション（２，４）内にそれぞれ設けられてい て、前記空電信号から導出された測定データを、前記測定ステーション（２，４ ）に配属された中央評価ユニット（６）に伝送するための伝送装置（５）を有し ており、その際、短距離の空電信号を至る所で満遍なく検出するために、それぞ れ隣り合った測定ステーション（２，４）の平均間隔（ａ）は、５０ｋｍ以下で あることを特徴とする電磁測定システム。 ２． 平均間隔（ａ）は、３０ｋｍより小さい請求項１記載の電磁測定システム 。 ３． 各測定ステーション（２，４）に、受信空電信号から測定データを導出す るための処理ユニット（１１）が設けられている請求項１又は２記載の電磁測定 システム。 ４． 処理ユニット（１１）は、アナログ−デジタル変換器（２４）が前に接続 されたデジタル信号プロセッサ（２２）を、受信空電信号のデジタル処理す るために有する請求項３記載の電磁測定システム。 ５． デジタル信号プロセッサ（２２）が、空電信号のスペクトル解析の実施の ために設けられている請求項４記載の電磁測定システム。 ６． 信号プロセッサ（２２）が、順次連続する空電信号の時間列解析を実施す るために設けられている請求項４又は５記載の電磁測定システム。 ７． 信号プロセッサ（２２）が、所定の評価基準を用いて、解析された空電信 号を評価するために設けられている請求項４〜６迄の何れか１記載の電磁測定シ ステム。 ８． 空電信号の解析を実行するために必要な、信号プロセッサ（２２）内のソ フトウェアは、中央の評価ユニット（６）によって遠隔操作される請求項４〜７ 迄の何れか１記載の電磁測定システム。 ９． デジタル信号プロセッサ（２２）が、空電信号と技術的な障害信号とを分 離ために設けられている請求項１〜８迄の何れか１記載の電磁測定システム。 １０． 少なくとも１つの、磁界ＶＬＦアンテナ（１１０，１１２，１１４）を 有する空電受信器（１０ａ，１０ｂ）の後ろには、アナログフィルタを有する信 号形成段（１４）が接続されている請求項１〜９迄の何れか１記載の電磁測定シ ステム。 １１． 中央の評価ユニット（６）は、少なくとも隣 り合った測定ステーション（２，４）の測定データの評価によって空電源の位置 を特定するための手段を有する請求項１〜１０迄の何れか１記載の電磁測定シス テム。 １２． 空電受信器（１０ａ，１０ｂ）の配向を特定するために、中央の方位送 信器（８）が設けられている請求項１〜１１迄の何れか１記載の電磁測定システ ム。 １３． 空電受信器（１０ａ，１０ｂ）は、水平方向及び相互に垂直方向に配向 された、２つの磁界ＶＬＦアンテナ（１１２，１１４）を有している請求項１〜 １２迄の何れか１記載の電磁測定システム。 １４． 測定ステーション（２）の一部分内で、空電受信器（１０ａ）は、垂直 に配向された磁界ＶＬＦアンテナ（１１０）を有している請求項１３記載の電磁 測定システム。 １５． 空電受信器（１０ａ，１０ｂ）は、測定ステーション（２，４）の少な くとも一部分内に、電界の成分を測定するためにダイポールアンテナ（１１６） を有している請求項１３又は１４記載の電磁測定システム。 １６． ダイポールアンテナ（１１６）は、電界の垂直成分の測定用に設けられ ている請求項１５記載の電磁測定システム。 １７． 測定ステーション（２，４）の少なくとも一 部分が、無線アンテナ（１２０）を有する広帯域ＶＬＦ受信器（１２）を、長波 無線信号の受信のために有している請求項１〜１６迄の何れか１記載の電磁測定 システム。 １８． 無線アンテナ（１２０）の配向の監視のために、中央の方位送信器（８ ）が設けられている請求項１７記載の電磁測定システム。 １９． 測定ステーション（２，４）は、少なくとも１つの別の測定値検出器（ １８）を、別の局所測定量の検出のために有している請求項１〜１８迄の何れか １記載の電磁測定システム。 ２０． 測定ステーション（２，４）は、自己テスト装置（２６）を空電受信器 （１０ａ，１０ｂ）のテストのために有している請求項１〜１９迄の何れか１記 載の電磁測定システム。 ２１． 測定ステーション（２，４）の少なくとも一部分は、当該測定ステーシ ョンの実際の位置を検出するために測定システム（３０）を有している請求項１ 〜２０迄の何れか１記載の電磁測定システム。 ２２． 伝送装置（５）は、事象制御により作動可能である請求項１〜２１迄の 何れか１記載の電磁測定システム。 ２３． 伝送装置（５）は、時間制御により作動可能である請求項１〜２２迄の 何れか１記載の電磁測定システム。 ２４． 測定ステーション（２，４）の少なくとも一部分は、ＵＨＦ／ＶＨＦ受 信器（２８）を有している請求項１〜２３迄の何れか１記載の電磁測定システム 。 ２５． 測定ステーション（２，４）の少なくとも一部分は、相互に所定の間隔 で配設された、それぞれ同型式の空電受信器（１０ａ，１０ｂ）のアレイを有し ている請求項１〜２４迄の何れか１記載の電磁測定システム。 ２６． 測定ステーション（２，４）内の空電受信器（１０ａ，１０ｂ）の間隔 は、１〜２０ｍである請求項２５記載の電磁測定システム。