JPS5923275A - 落雷およびその方位観測装置 - Google Patents
落雷およびその方位観測装置Info
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- JPS5923275A JPS5923275A JP13326382A JP13326382A JPS5923275A JP S5923275 A JPS5923275 A JP S5923275A JP 13326382 A JP13326382 A JP 13326382A JP 13326382 A JP13326382 A JP 13326382A JP S5923275 A JPS5923275 A JP S5923275A
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- circuit
- lightning strike
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- lightning
- thunderbolt
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/16—Measuring atmospheric potential differences, e.g. due to electrical charges in clouds
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/028—Electrodynamic magnetometers
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- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
従来、この種の装置は、空電を観測することによ、す、
観測領域内に発生した雷の回数を計測するもので、空電
中に含捷れる前駆放電、雲間放電、落雷、放送電波等を
一括して観測するものであったため、落雷の発生そのも
のを観測することは出来なかった。
観測領域内に発生した雷の回数を計測するもので、空電
中に含捷れる前駆放電、雲間放電、落雷、放送電波等を
一括して観測するものであったため、落雷の発生そのも
のを観測することは出来なかった。
寸だ、落雷電流を計測するためには避雷釧や鉄塔のよう
な落雷頻度の比較的高い構造物に太電流削測装置６を設
置し、直接落雷電流を計測する手法が用いられていたが
、この手段では局部的′ＩＩｃ観側は市羅に′！−１え
るが広範囲にわたる観測は不ねＩ能てル）った。また、
この手法には、単にｕ勺 現象のみを１測して落雷′電流を間接点に観測し。
な落雷頻度の比較的高い構造物に太電流削測装置６を設
置し、直接落雷電流を計測する手法が用いられていたが
、この手段では局部的′ＩＩｃ観側は市羅に′！−１え
るが広範囲にわたる観測は不ねＩ能てル）った。また、
この手法には、単にｕ勺 現象のみを１測して落雷′電流を間接点に観測し。
さらに落雷の方缶をも決定することのＤＪ能な落雷１オ
６よζノ・その方（ｓ’ｉ観、 １１１ｔ１装置をＪＱ
供するものて゛ある。
６よζノ・その方（ｓ’ｉ観、 １１１ｔ１装置をＪＱ
供するものて゛ある。
一股に落雷は大気中では男常に接着（４ｃ放電路を牛す
るか９大地イ・１近においては、はぼ大地面に中直な放
電路を生ずるもの−（ある。
るか９大地イ・１近においては、はぼ大地面に中直な放
電路を生ずるもの−（ある。
大地面に垂直な而−１，にループアンテナを設置すると
落雷時上記の垂ｌθな放電路を流れる茶雷電流により、
落雷点を中心とした大地面に平行ｔｃ磁場を牛し上記ア
ンテナに起電力を生ずる。
落雷時上記の垂ｌθな放電路を流れる茶雷電流により、
落雷点を中心とした大地面に平行ｔｃ磁場を牛し上記ア
ンテナに起電力を生ずる。
落雷時の落雷電流の時間的変化は、第１図に示すような
波形で表わされる。先っ、落雷に先立って前駆放電１が
３０〜５０μ秒間隔て数個発生し９次いで落雷２が発生
ずる。１１■駆放電１は落雷２に較へ、第１図から明ら
かなとおり極く小レベルのものであるので、しきい値４
を設定ずれｄ、前、駆放電１と落雷２との識別は容易て
あかかるか、一方、雲間放電３の場合には発生がビｌり
値を検知すれば落雷２は雲間放電３の場合と容易に識別
され得るものである。
波形で表わされる。先っ、落雷に先立って前駆放電１が
３０〜５０μ秒間隔て数個発生し９次いで落雷２が発生
ずる。１１■駆放電１は落雷２に較へ、第１図から明ら
かなとおり極く小レベルのものであるので、しきい値４
を設定ずれｄ、前、駆放電１と落雷２との識別は容易て
あかかるか、一方、雲間放電３の場合には発生がビｌり
値を検知すれば落雷２は雲間放電３の場合と容易に識別
され得るものである。
さらに、落雷２は雷放電のうち、大地からの帰還雷撃に
よるものてあり、帰還雷撃の大気中での進行速度は約１
０！？Ｉη／ｓ ｔ・ｃである。従って落雷２が発生し
てピークに達する捷でに要する時間（１〜１５／ｚｓｅ
ｃ）の間には、帰還雷撃が大地から最大１５０１ｎ立上
がっているので前記のピーク検出は大地面に対してほぼ
垂直な放電路のものについてイー］うことができる。第
２図は本発明実施例装（ハのｔｆ’を成の概要を示すブ
ロック図てあって。
よるものてあり、帰還雷撃の大気中での進行速度は約１
０！？Ｉη／ｓ ｔ・ｃである。従って落雷２が発生し
てピークに達する捷でに要する時間（１〜１５／ｚｓｅ
ｃ）の間には、帰還雷撃が大地から最大１５０１ｎ立上
がっているので前記のピーク検出は大地面に対してほぼ
垂直な放電路のものについてイー］うことができる。第
２図は本発明実施例装（ハのｔｆ’を成の概要を示すブ
ロック図てあって。
図において受信回路１００て削測された情報は。
アナログ回路２００で１ロ／ツク解析用情報と。
出力用情報に分けられる。ロジック解析用情報は７ロ／
ツク回路３００に人力され、ここて゛出力変換（Ａ／ｌ
）変換）さＡしると同時に、方位検出装置６００に出力
され、ここで方位情報を算出し≠１後、出力装置１５０
０に出力される。斗だ、一方Ａ ／ Ｉ）変１９′４さ
れた出力は直接出力装置〆１”５００に印ノ用される。
ツク回路３００に人力され、ここて゛出力変換（Ａ／ｌ
）変換）さＡしると同時に、方位検出装置６００に出力
され、ここで方位情報を算出し≠１後、出力装置１５０
０に出力される。斗だ、一方Ａ ／ Ｉ）変１９′４さ
れた出力は直接出力装置〆１”５００に印ノ用される。
、
第２図に７１ｅされた各ブＵ、Ｊ ７りの計則を以丁図
曲な参ｊ１ｊＸシフ″、ｔ′：から説明する。
曲な参ｊ１ｊＸシフ″、ｔ′：から説明する。
第２図の受払回路１０（ＮｊＬ、第３図で示す回路を２
氏イｉ−１ろものからなり、第４図に示すように大地に
２．Ｉ Ｌ １Ｔｉ直面十にあるル−プ面が南北を向い
た第１のループアンテナ１０１と、東西を向いフニ第２
のループアンテナ１（汀か（＋ｉｉｉえられてｌＶ）る
。ループアンテナ１０１て検知された磁堪変化により生
ずる電圧は、帯域通過フィルタ１０２及Ｕ’ １０３
（１００Ｈｚ〜ＩＭＨ２）によりノイズを除去され、積
分回路１０６で積分された後出力端子１０５端子２０２
（第５図）に人力される。入力端子２０１．２０２から
の人力情報はそれぞれ絶対値回路２０３及び２０４で絶
対値変換さＡｔ、加算回路２０５で加勢された後、３方
路に分岐され、一方路はそのｉｔ出力端子２１１から出
力され、一方路は微分回路２０９で微分された後、出力
端子２１２から出力され、一方路はスイッチ回路２０６
によりピーク値のみを保持回路２０８で保持し、出力端
千２１０から出力される。捷た人力端子２０１及び２０
２より人力された南北、東西の情報は、スイッチ回路２
０６と同期したスイッチ回路２１３及び２１４にＪ：り
制御１され、保持回路２１５及び２１６で保持し、出力
端子２１７及び２１８がら出力する。
氏イｉ−１ろものからなり、第４図に示すように大地に
２．Ｉ Ｌ １Ｔｉ直面十にあるル−プ面が南北を向い
た第１のループアンテナ１０１と、東西を向いフニ第２
のループアンテナ１（汀か（＋ｉｉｉえられてｌＶ）る
。ループアンテナ１０１て検知された磁堪変化により生
ずる電圧は、帯域通過フィルタ１０２及Ｕ’ １０３
（１００Ｈｚ〜ＩＭＨ２）によりノイズを除去され、積
分回路１０６で積分された後出力端子１０５端子２０２
（第５図）に人力される。入力端子２０１．２０２から
の人力情報はそれぞれ絶対値回路２０３及び２０４で絶
対値変換さＡｔ、加算回路２０５で加勢された後、３方
路に分岐され、一方路はそのｉｔ出力端子２１１から出
力され、一方路は微分回路２０９で微分された後、出力
端子２１２から出力され、一方路はスイッチ回路２０６
によりピーク値のみを保持回路２０８で保持し、出力端
千２１０から出力される。捷た人力端子２０１及び２０
２より人力された南北、東西の情報は、スイッチ回路２
０６と同期したスイッチ回路２１３及び２１４にＪ：り
制御１され、保持回路２１５及び２１６で保持し、出力
端子２１７及び２１８がら出力する。
出力端子２１１から出力された加算情報は、第６図の入
力端子３日に人力され、しきい値検定ｑ）きい値を越え
てから１５／Ｉ秒以内に生じたピークを検出し、ピーク
検出信号（Ｓ）を作り、第５図のスイッチ回路２０６，
２１３，２１４に出力し、ビーク゛検出の同期を行う。
力端子３日に人力され、しきい値検定ｑ）きい値を越え
てから１５／Ｉ秒以内に生じたピークを検出し、ピーク
検出信号（Ｓ）を作り、第５図のスイッチ回路２０６，
２１３，２１４に出力し、ビーク゛検出の同期を行う。
′井たピーク検出回路：３０６で、ピーク検出から一定
時間（５０〜１００μ秒）遅れた遅延信号を作り、出力
端子３１ （＋から入力端ｒ−４０２へ出力する３゜ ピーク」・１′！出時のアナロク回路２１の出力２ ］
（＋１２１７．２１８ ｉ上それぞれ独）ンに、；＋
１．７図の入力端子４（月かし人力され、Ａ／Ｉ）変換
回路４ｏ：３でテンタル値に変換され、出力制御回路４
０４に人力する。ここで第６図の遅延信号（出力端子３
１ｏ）を人出端子４０２がも人力し、これの制御を受け
て出力端子４０５がら、第２図の出力装置５００へ出力
する。
時間（５０〜１００μ秒）遅れた遅延信号を作り、出力
端子３１ （＋から入力端ｒ−４０２へ出力する３゜ ピーク」・１′！出時のアナロク回路２１の出力２ ］
（＋１２１７．２１８ ｉ上それぞれ独）ンに、；＋
１．７図の入力端子４（月かし人力され、Ａ／Ｉ）変換
回路４ｏ：３でテンタル値に変換され、出力制御回路４
０４に人力する。ここで第６図の遅延信号（出力端子３
１ｏ）を人出端子４０２がも人力し、これの制御を受け
て出力端子４０５がら、第２図の出力装置５００へ出力
する。
出力装置５００では、ピーク発生時刻の監視を行い、出
力端子２１０よりの情報からピーク値のここＫＶ：ビー
ク値の絶対強度 蛙、鳴：それぞれ出力端子２１７，２１８彷 汚 の情報からの強度 この絶対強度から２次式により落雷電流を求める。
力端子２１０よりの情報からピーク値のここＫＶ：ビー
ク値の絶対強度 蛙、鳴：それぞれ出力端子２１７，２１８彷 汚 の情報からの強度 この絶対強度から２次式により落雷電流を求める。
１−、、、陳７ｙ基−（２）
Ｋ／ｊＯＡ
ここυＣ，Ｔ：落雷電ｌ落雷電
圧：円周率
ｒ：観測地点と落？目地点間の距離
Ｖ：ヒーク値のＡ’（Ｌ！女・１強度
ｌ（：積分回路１０６υ）抵抗値Ｒ，訊７Ｃ：積分回路
１（）６の賓腋値Ｃ，，Ｃ。
１（）６の賓腋値Ｃ，，Ｃ。
Ｋ：定数
μ０：大気中の透磁率
Ａ：ループアンテナ１０１のループ
断面積
落、電池点情報を設２＋Ｚ人力又は、出力装置５００に
糾反まれた落雷地点検出′ＪＡ的から人力することによ
り、 ｆｇｌコ離ｒが明確となり、距離減衰が補正され
、 、ｉＦ ＧＴ（な落雷電流を計測する。
糾反まれた落雷地点検出′ＪＡ的から人力することによ
り、 ｆｇｌコ離ｒが明確となり、距離減衰が補正され
、 、ｉＦ ＧＴ（な落雷電流を計測する。
こＡしりの訓１１１１値は出力装置５０ｏに絹込捷れた
Ｃ ＲＴ表小装閤、宙観盤、落雷に報盤等の表示装置す
に表小され、またタイフライタ、Ｘ−Ｙプロッタ竹の記
録装置によって記録される。
Ｃ ＲＴ表小装閤、宙観盤、落雷に報盤等の表示装置す
に表小され、またタイフライタ、Ｘ−Ｙプロッタ竹の記
録装置によって記録される。
一方、力ｆぐｆ検出装櫛： ６００−ｔｃは２発生時刻
の監視を行い、出力端子２１７及び２１８から人力され
る南北及び東西の１側情報から次式により落雷方位ψ（
第４図）を決定する。
の監視を行い、出力端子２１７及び２１８から人力され
る南北及び東西の１側情報から次式により落雷方位ψ（
第４図）を決定する。
ψ＝ ｃｏｔ ’−”” Ｃ（
ｌＥＷ ここで、ψ：観測地点から見た落雷地点Ａり の方位（第孕図参照） ＶＨ８”、第４図における南北を向いたループアンテナ
１０１で検知す る出力制御回路４００の出力情 報 ■Ｆ、ｗ：第４図における東西を向いたループアンテナ
１０１′で検知す る出力制御回路４００の出力情 報 これらの泪訓イ直は前述した出力装ｐ、’ ５０ （ｌ
に仕込１れたＣＲＴ表示装置等の表示装置に表示され、
捷たタイプライタ、Ｘ−Ｙプロッタ等の記録装置によっ
て記録される。
ｌＥＷ ここで、ψ：観測地点から見た落雷地点Ａり の方位（第孕図参照） ＶＨ８”、第４図における南北を向いたループアンテナ
１０１で検知す る出力制御回路４００の出力情 報 ■Ｆ、ｗ：第４図における東西を向いたループアンテナ
１０１′で検知す る出力制御回路４００の出力情 報 これらの泪訓イ直は前述した出力装ｐ、’ ５０ （ｌ
に仕込１れたＣＲＴ表示装置等の表示装置に表示され、
捷たタイプライタ、Ｘ−Ｙプロッタ等の記録装置によっ
て記録される。
以上述べたとおり９本発明は垂直な放電路に流れる落雷
電流の特性に着目して、［２きい値オ６よび落雷電流の
ピーク値に達する１での時間を設定することによって、
落雷そのものの発生をそれぞれ前駆放電および雲間放電
と識別円曲とし、かつ直交する２つのアンテナによ□る
直交する２成分の信号強度比から落雷の方位な観１１川
５Ｊ能とし／こものである。
電流の特性に着目して、［２きい値オ６よび落雷電流の
ピーク値に達する１での時間を設定することによって、
落雷そのものの発生をそれぞれ前駆放電および雲間放電
と識別円曲とし、かつ直交する２つのアンテナによ□る
直交する２成分の信号強度比から落雷の方位な観１１川
５Ｊ能とし／こものである。
図、第：３図は、第２図の受信回路σ）詳細を示す回路
図、第４図は、受信回路の２つのアンテナの方ｆヶ関係
および落雷の方位を小ず図、第５図は、第２図のアナロ
グ回路の詳細を示すブロック回路図、第６図は、第２図
のロンツク回路の、ｒ１’ ；ｔ＋＋＋を７ｊ１すブロ
ック回路図、おｊ、ひ第７１シ１は。 第２１ソ１の出力側イ１ｉ４１回路の詳細を／１テすブ
ロック回路図である。 ９７１号の説明 １・・・前駆放電、２ 落雷、３ 雲間放電、４・・・
しきい仙、 、 １．（１０・・“受イ？１回路、
２（１０アナログ回路、３００・・・ロジック回路、
４００・・出力制御回路。 ５００・・・出力装置、６００・・方位検出装置６゜ψ
・・・落雷方位、Ａ・・・落雷地点 用 願 人 日本無線株式会廿 第５図 Ｓ 界、） 第６図 ３９０ ＼ 蔀７図
図、第４図は、受信回路の２つのアンテナの方ｆヶ関係
および落雷の方位を小ず図、第５図は、第２図のアナロ
グ回路の詳細を示すブロック回路図、第６図は、第２図
のロンツク回路の、ｒ１’ ；ｔ＋＋＋を７ｊ１すブロ
ック回路図、おｊ、ひ第７１シ１は。 第２１ソ１の出力側イ１ｉ４１回路の詳細を／１テすブ
ロック回路図である。 ９７１号の説明 １・・・前駆放電、２ 落雷、３ 雲間放電、４・・・
しきい仙、 、 １．（１０・・“受イ？１回路、
２（１０アナログ回路、３００・・・ロジック回路、
４００・・出力制御回路。 ５００・・・出力装置、６００・・方位検出装置６゜ψ
・・・落雷方位、Ａ・・・落雷地点 用 願 人 日本無線株式会廿 第５図 Ｓ 界、） 第６図 ３９０ ＼ 蔀７図
Claims (1)
- （１） 落雷時に発生ずる垂直放電路に１流れる落雷
ニー流を検知する互いに直交する方位に配列さ［、ｊｉ
’ｔだ二つのアンテナを備えた受信回路と、該受信回路
からの出力から１９１定しきい値以−Ｆの信号を取出す
信号取出手段と、該信号取出手段の出力から所定時間以
内に発／Ｊニする信号ピーク値を検出するビーク値検出
手段と、前記受信回路の出力の互いに直交する２成分信
号の強度比から落雷方位を決５Ｊイする手段とを備え、
空電中の前駆放電並０・に雲間放電と識別して落雷その
ものの検知を？１つと共に落雷の方位をも検知する落雷
およびその方位観測装置６．。 （２、特許請求の範囲第１項の装置において、前記信号
取出手段がしきい値検定回路を含むことを特徴とする落
雷およびその方位観測装置（３）特許請求の範囲第１項
の装置において、前記ピーク値検出手段が、ピーク検出
回路を含むことを特徴とする落雷およびその方位観測装
置。 Ｊ４） 特許請求の範囲第１項の装置において、前記
落雷方位決定手段が方位検出装置を含むことを特徴とす
る落雷およびその方位観測装置８落雷の発生そのものを
観測するとともに落雷の方位をも観測する装置に関する
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13326382A JPS5923275A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 落雷およびその方位観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13326382A JPS5923275A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 落雷およびその方位観測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923275A true JPS5923275A (ja) | 1984-02-06 |
Family
ID=15100523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13326382A Pending JPS5923275A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 落雷およびその方位観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923275A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6223551A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-01-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関用燃料噴射装置 |
| JPH06186325A (ja) * | 1992-02-06 | 1994-07-08 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | 落雷位置測定装置 |
| JP2006194643A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Tohoku Electric Power Co Inc | 落雷位置標定方法及びシステム |
| JP2007121127A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 雷放電位置標定システム |
| JP2009511888A (ja) * | 2005-10-14 | 2009-03-19 | ノキア コーポレイション | 雷の検出 |
| JP2017009606A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | 音羽電機工業株式会社 | 大気電界検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651089B2 (ja) * | 1978-11-10 | 1981-12-03 |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13326382A patent/JPS5923275A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651089B2 (ja) * | 1978-11-10 | 1981-12-03 |
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| JPH0549814B2 (ja) * | 1985-07-24 | 1993-07-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | |
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| JP4741674B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2011-08-03 | ノキア コーポレイション | 雷の検出 |
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| JP2017009606A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | 音羽電機工業株式会社 | 大気電界検出装置 |
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