[发明专利]一种VLF/LF频段地闪雷电探测定位系统

摘要

本发明公开了一种VLF/LF频段地闪雷电探测定位系统，该系统可对地闪雷电辐射源产生沿地表面传播的地闪雷电信号波达方向(DOA)进行精确估计。将不同探测处理子站计算得到的地闪雷电信号波形数据文件通过广域网上传到中心处理站，并在中心处理站计算任意两个探测处理子站之间对应于同一地闪雷电信号的到达时间差(TDOA估计)，然后利用DOA和TDOA信息联合确定地闪雷电辐射源的二维平面坐标位置。本发明可以对地闪雷电辐射源产生沿地表面传播的地闪雷电信号波达方向进行高精度、超分辨率的观测；极大地减轻了对接收机通道幅度特性的一致性要求；解决了由于不同探测处理子站系统通道群时延不同而带来的TDOA估计误差问题。

主权项

一种VLF/LF频段地闪雷电探测定位系统，其特征在于，该系统包括一个中心处理站和多个位于不同位置的探测处理子站；不同的探测处理子站以及中心处理站都通过无线或有线方式接入广域网形成一个联合的系统；各个探测处理子站用于完成GPS/北斗卫星授时和时钟同步、系统通道群时延计算、地闪雷电信号的接收和同步采集、通道幅度不一致性校准、地闪雷电检测和信号波达方向估计，然后将获得的实时地闪雷电波形数据、测向角度信息、系统状态参量信息和时间标记信息进行组帧后，构成地闪雷电信号波形数据文件，通过广域网将该数据文件上传到中心处理站；中心处理站通过广域网实现对各个探测处理子站工作状态的远程监控；中心处理站还用于接收各个探测处理子站上传的数据文件，并根据同一时段各个探测处理子站的地闪雷电信号波形数据文件计算同一个地闪雷电信号到达任意两个探测处理子站的时间差，再使用各个探测处理子站对应于同一地闪雷电信号的波达方向信息和到达时间差信息计算出地闪雷电辐射源的平面坐标位置。