[发明专利]一种地闪接地点辨识系统及方法

权利要求书

1.一种地闪接地点辨识系统，其特征在于：包括：定位结果误差点剔除模块(1)、定位结果分组模块(2)、定位结果聚类模块(3)和接地点辨识模块(4)；

所述定位结果误差点剔除模块(1)采用半长轴SMA阈值设定的方法获得剔除误差点后的m个定位结果；

所述定位结果分组模块(2)用于计算所述定位结果误差点剔除模块(1)输出的m个定位结果的距离向量和半长轴向量，并根据距离向量和半长轴向量的比较结果对所述m个定位结果进行分组，获得n种分组定位结果；

所述定位结果聚类模块(3)采用聚类方法对所述定位结果分组模块(2)输出的n种分组定位结果进行聚类分析，获得n种中心点坐标和聚类分组距离总和d_total；

所述接地点辨识模块(4)对比所述定位结果聚类模块(3)输出的n种聚类分组距离总和d_total，选取聚类分组距离总和d_total最小的分组聚类方案为最终聚类结果，将最终聚类结果对应的中心点坐标确定为接地点坐标。

2.基于权利要求1所述的一种地闪接地点辨识系统，其特征在于：所述定位结果误差点剔除模块(1)半长轴SMA阈值设定的方法为：计算待分析定位结果中每个回击点置信误差椭圆的半长轴SMA，并剔除半长轴SMA大于设定阈值s的回击点。

3.基于权利要求2所述的一种地闪接地点辨识系统，其特征在于：计算回击点置信误差椭圆半长轴SMA的方法，包括如下步骤：

所述待分析定位结果中的一个回击点为X＝(t,x,y)，其中，t表示所述回击点的发生时间，x表示所述回击点的经度坐标，y表示所述回击点的纬度坐标，则所述回击点的精度坐标x和纬度坐标y的分布服从概率密度函数f(x,y)：

其中，为x的期望，为y的期望，ρ为相关系数：

σ_xy、σ_x和σ_y由位置变量的协方差矩阵A计算得出，所述协方差矩阵A的计算公式为：

所述协方差矩阵A由雷电定位系统进行定位运算时获得；

所述误差椭圆为概率密度函数函数f(x,y)＝C的曲面等值线，标准误差椭圆半长轴由以下公式计算得出：

4.基于权利要求1所述的一种地闪接地点辨识系统，其特征在于：

所述定位结果分组模块(2)中距离向量的计算方法为：计算所述定位结果误差点剔除模块(1)输出的m个定位结果中所有回击点两两之间距离d_ij，d_ij为m个定位结果中第i个回击点和第j个回击点之间的距离，最终得到距离向量D＝(d_ij)_m×m；

所述定位结果分组模块(2)中半长轴向量的计算方法为：计算所述定位结果误差点剔除模块(1)输出的m个定位结果中所有回击点两两之间半长轴SMA之和s_ij，所述s_ij为m个定位结果中第i个回击点和第j个回击点之间半长轴SMA之和，最终得到半长轴向量S＝(s_ij)_m×m。

5.基于权利要求1或4所述的一种地闪接地点辨识系统，其特征在于：所述定位结果分组模块(2)获得n种分组定位结果的方法为：

对比距离向量D和半长轴向量S中的每一个对应的值d_ij和s_ij，若满足公式d_ij≤k·s_ij，则提取出对应的回击序号i和j组成回击序号池，若回击序号池中存在相同的回击序号，则该相同回击序号的回击点被归为一组，其他未找到相同回击序号的回击点被归为另一组，其中，k为调整系数，k＝1,2,3,…,n。

6.基于权利要求5所述的一种地闪接地点辨识系统，其特征在于：所述定位结果分组模块(2)中的调整系数k中n的取值，包括2种情况：

当∑D∑S时，其中round(.)表示四舍五入运算；

当∑D≤∑S时，n＝1。