雷電定位系統在雷電災害防御和監測預警中的應用探討

段弢　劉學良

摘 要：伴隨社會經濟與科學技術水平的不斷提升，人們的生活質量與水平不斷提升，安全防范意識等方面也更為強烈，人們對防雷相關技術的實際應用提出了更為嚴格的要求。人們的現實生活當中需要有關雷電災害情況的預報，在防雷相關工作中，氣象局一定要積極使用自身發展優勢去探析有關雷電檢測的實際應用。為現代社會、人民群眾提供雷電相關內容的服務，盡量能夠提前就將所有應對措施做好，切實避免雷電災害所造成的災害影響，為社會安定以及人民群眾的生命、財產安全提供保障。

關鍵詞：雷電定位系統;雷電災害防御;監測預警;實際應用

現代是信息大爆炸的時代，在計算機在線系統當中，雷電定位系統的實施監測面積是非常大的，并且其能夠進行全方位的監測，當前對于雷電活動相關的探究技術中雷電定位系統是最先進的。其能夠切實有效地降低雷擊產生的故障損失，并且能夠提升雷擊故障點位置的尋找時間，確保雷電定位系統實際運作的安全性。

1 閃電定位器方面

閃電最為顯著的特征就是電流大，其具有非常高的電壓，有強烈的電磁輻射，并且閃電的發生過程非常迅速，轉瞬即逝，在整個閃電發生和運作的過程中，會產生連續性的電測輻射，其涉及到的頻率范圍是非常廣泛的。文中主要闡釋的雷電檢測器就是閃電定位儀，其能夠基于閃電具有的所有特征，對閃電回擊放電參數實施預測的一種儀器。在這個預測儀器當中，閃電定位的方式一般有以下幾種：

1.1 定向法

閃電定位系統最早是美國人發明、研制和改進的，其基于既有雙陰極示波器的定位儀，研制出自動化的基于磁方向進行閃電定位的系統。在這個閃電定位系統中所使用的是基于寬波段接收閃電輻射當中的VLF信號。而如果這個信號出現驟減的情況，就是因為窄信號所導致的偏振誤差，以及電離層的反射等因素影響所致，并且把測角誤差管控在1°之內，在會后逐漸增添云地閃波相關的鑒別技術和時差的相關功能。

1.2 時差法

時差法的原理就是使用閃電輻射基于其實際出發到最終到達的實際距離中，基于接收天線產生的時間差來對閃電輻射位置實施明確。在科學技術的迅猛發展當中，對時差法相關的雷電定位系統進行言之。在成功將產品研制出來之后，各個國家都分別實施了建網行為，后來，更是在這個系統當中加入了現代DSP當中的數字波形相關處理技術。

1.3 干涉法

干涉法就是基于入射電磁波以及其到達位置間存在的距離，干涉法接受天線之間的相位差實施輻射源相關的定位探測，并且因為雷電輻射源信號波形的影響并不大，其影響幅度也非常小，干涉法技術在實際定位中的精準程度和探測成效都是非常高的，其是使用直線傳播的形式，并且在整個傳播過程當中，地面傳導率對其產生的影響是非常小的。

2 閃電定位監測系統的實際構成

在單獨的雷電定位站當中，在對雷暴方向、大致位置、頻度的實際探測過程中，會出現定位誤差比較大的情況，并且無法明確雷電的強度等，這個系統只能對雷暴活動進行對應的預警工作。因此在現代雷電定位系統當中通常使用的都是多站法，這個方式能夠對閃電提供更為精準的監測，并且能夠探測出更多的參數量。但是其設備組成非常多也非常復雜，并且更要求通信網、中心數據處理技術進行對應的支持。對于雷電信號實際接收中產生的頻差，實際上可以分為低頻以及甚高頻，這其中，甚高頻在監測閃電的整個過程當中，會基于甚高頻產生的電場來實施閃電位置方面的精確定位。

3 現代雷電定位系統在防御雷電災害、監測預警相關工作中的實際應用

雷電預測和防護措施探究工作中。雷電定位系統在現代雷電相關的預測工作中，以及雷電防護措施的探究工作中，廣泛應用雷電檢測定位相關系統。其能夠及時發現雷電在天空當中的形成、發展，并且還能夠對天空中的雷電實施實時監測。基于這個雷電定位系統，能夠對雷電產生的位置進行精準、明確的測量，基于閃電輻射當中產生的VHF電磁波，實現對閃電整個產生、發展、消失軌跡的精準測定。并且可以基于系統反饋出來的數據信息當中清晰看到雷電的整個演變過程，對其移動方向有清晰的顯示，這樣防雷部門的相關工作者就可以提前就布置好防護措施。切實有效地規避雷電出現產生的災害情況。例如，基于雷電的變化發展趨勢，防雷相關部門可以提前對這個區域中的易燃、易爆場所等，實施預先提醒，并且要求其在雷電到來之前就停止生產作業等。

4 結語

總而言之，在現代防雷相關工作的部門當中，雷電定位系統是現代化的新型技術設備，其在雷電預警工作中具有極為關鍵的作用。雷電定位系統在雷電防護工作中和雷電預報相關的警報當中，具有極為關鍵的地位。在雷電防護相關工作中，雷電定位系統能夠對閃電機理相關內容進行深入了解，其能夠給防雷產品、防雷設計相關工作提供對應準確的測試信息，這對于未來對雷電預測與防護相關標準的實際制定來講具有促進的作用，其更為雷電預測相關技術的現代化發展奠定了夯實的基礎。

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作者簡介：段弢（1983-），男，湖北武漢人，高級工程師，主要從事雷電災害防御及其應用研究;劉學良（1969-），男，湖北武漢人，助理工程師，主要從事雷電災害防御及其應用研究。