JP2007121127A - 雷放電位置標定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】雷放電による電磁波がアンテナ2で受信された時刻(雷放電受信時刻という)を検出するための受信局1を所定半径円内に3局以上設置し、各受信局1はVLF−MF帯の電磁界をアンテナ2で受信し、その受信信号から振幅が所定値以上のピークを検出し、そのピークの時刻を雷放電受信時刻とし、少なくとも3局の受信局1における雷放電受信時刻を二次元の到達時間差法に適用して雷放電が発生した二次元位置を標定する。
【選択図】図1
Description
図7に示されるように、落雷により放出された電磁波を複数の受信局101a,101b,101cにおいてそれぞれ磁界アンテナ102で受信し、各々の受信局101a,101b,101cから見たその電磁波の到来方位を検出する。地図平面上に各受信局101a,101b,101cから到来方位に向けて直線を描くと、これらの直線の交点あるいは交点に囲まれたあたりが落雷位置であると標定できる。2局以上の受信局、好ましくは一直線上に並ばない3局以上の受信局を設置すれば標定が可能である。
図8に示されるように、落雷により放出された電磁波が複数の受信局111a,111b,111cにおいてそれぞれ電界アンテナ112で受信された時刻、すなわち落雷受信時刻を検出する。ある2つの受信局111a,111bに着目すると落雷受信時刻の差は、未知の落雷位置から一方の受信局111aまで電磁波が伝搬に要した時間t1と未知の落雷位置から他方の受信局111bまで電磁波が伝搬に要した時間t2との時間差、すなわち到達時間差を表している。このような到達時間差t1−t2をもたらす点の集合は地図平面上に双曲線L12で描くことができる。別の受信局の組からも同様に到達時間差t1−t3,t2−t3に基づいた双曲線L13,L23が得られるので、これらの双曲線L12,L13,L23の交点が落雷位置であると標定できる。二次元標定に必要な3局以上の受信局、好ましくはチェック用局も含めて4局以上の受信局を設置すれば標定が可能である。
上記の交会法と到達時間差法とを混合した方法である。
これは落雷位置を標定するものではないが、到達時間差法を使用するので、参考に説明しておく。落雷とは、雲と大地とが電気的につながった状態で大電流が流れる現象である。この落雷に至る前に雲あるいは大地から先駆リーダが伸びてくるので、その現象を検知するのがリーダ検出である。
2 アンテナ
Claims (7)
- 雷放電による電磁波がアンテナで受信された時刻(雷放電受信時刻という)を検出するための受信局を所定半径円内に3局以上設置し、各受信局はVLF−MF帯の電磁界をアンテナで受信し、その受信信号から振幅が所定値以上のピークを検出し、そのピークの時刻を雷放電受信時刻とし、少なくとも3局の受信局における雷放電受信時刻を二次元の到達時間差法に適用して雷放電が発生した二次元位置を標定することを特徴とする雷放電位置標定システム。
- 受信局は4局以上設置し、少なくとも4局の受信局における雷放電受信時刻を三次元の到達時間差法に適用して雷放電が発生した三次元位置を標定することを特徴とする請求項1記載の雷放電位置標定システム。
- 上記受信信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、その時系列から振幅が所定値以上のピークを検出することを特徴とする請求項1又は2記載の雷放電位置標定システム。
- 上記サンプリング周期は100ns以下であることを特徴とする請求項3記載の雷放電位置標定システム。
- 上記半径が50kmであることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の雷放電位置標定システム。
- 標定した雷放電位置の高さにより、落雷と雲内放電とを区別することを特徴とする請求項2記載の雷放電位置標定システム。
- 上記アンテナにより電磁界の微分信号を上記受信信号として出力し、一方、この受信信号を積分して電磁界信号を求め、この電磁界信号がしきい値を越えたことで雷放電があったというイベントを検出し、この雷放電イベント検出時にのみ上記受信信号からの雷放電受信時刻の検出を行うことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の雷放電位置標定システム。
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