大氣折射對甚高頻閃電定位的影響分析

doi:10.3969/2014jms.0064

首頁 > 過刊瀏覽>2015年第35卷第5期 >574-580. DOI:10.3969/2014jms.0064

大氣折射對甚高頻閃電定位的影響分析
DOI:
                        10.3969/2014jms.0064
                    
CSTR:
                        
                    
作者:
                        
                        
                    
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基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(61301063)

Effect of atmospheric refraction on VHF lightning location

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摘要:

利用GPS探空儀實測數(shù)據(jù)計算大氣折射率的高度廓線,建立大氣折射誤差模型。并分析大氣折射效應(yīng)對方向交匯、到達(dá)時間差以及綜合法3種甚高頻閃電定位方法測量精度的影響。結(jié)果表明,對于定位距離,大氣折射對方向交匯法的影響最大,誤差最大值可達(dá)到116.52m,平均誤差為30.18m;大氣折射對時間差法的影響最小,誤差最大值約為44.70m,平均值為12.32m;對綜合法的影響介于二者之間,誤差最大值約為58.90m,平均值為16.74m。在綜合法中,選取離閃電源較遠(yuǎn)測站進(jìn)行方向交匯的定位誤差是選取較近站點的定位誤差的1.6倍,因此應(yīng)當(dāng)選取近站點。考慮到GPS授時誤差,要保證大氣折射對閃電定位造成定位誤差小于GPS時間同步帶來的誤差,3種閃電定位方法的站間距應(yīng)分別不大于28km、60km、45km。

Abstract:

By using the vertical profile of atmospheric refraction calculated by GPS sonde data, the error model induced by atmospheric refraction was proposed. Moreover, the effect of atmospheric refraction on lightning location methods(Direction Finder(DF), Time-Of-Arrival(TOA) and Improved Accuracy using Combined Technology(IMPACT)) were also analyzed. Results show that for the location precision, the atmospheric refraction has the greatest impact on the DF method with the maximum error value of 116.52 m and the mean error of 30.18 m;whereas it has the least impact on the TOA method with the maximum error of 44.70 m and the mean error of 12.32 m;the maximum error and the mean error of the IMPACT method are 58.90 m and 16.74 m, respectively. For the IMPACT method, the location error of far station is 1. 6 times of the location error of more nearby station, hence, the nearby station should be chosen to locate the lightning. To ensure the error induced by the atmospheric refraction less than that induced by timing error of GPS, the station distances of the DF, TOA and IMPACT system should be less than 28 km, 60 km and 45 km, respectively.

參考文獻(xiàn)

相似文獻(xiàn)

引證文獻(xiàn)

引用本文

楊長業(yè),李云,高太長,江志東.大氣折射對甚高頻閃電定位的影響分析.氣象科學(xué),2015,35(5):574-580 YANG Changye, LI Yun, GAO Taichang, JIANG Zhidong. Effect of atmospheric refraction on VHF lightning location. Journal of the Meteorological Sciences,2015,35(5):574-580

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收稿日期:2014-04-13
最后修改日期:2014-05-28
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在線發(fā)布日期: 2015-11-13
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