星地閃電探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展與進(jìn)步極大豐富了閃電研究與應(yīng)用的手段。風(fēng)云四號(hào)A星（Fengyun-4A,FY-4A）閃電成像儀（Lightning Mapping Imager,LMI）在軌運(yùn)行期間,需要地基高精度的同步閃電觀測(cè)資料來(lái)評(píng)估其探測(cè)性能。本文基于南京信息工程大學(xué)于2018年在南京和昆明地區(qū)搭建的低頻磁場(chǎng)閃電探測(cè)系統(tǒng),在建立閃電輻射源三維定位算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合地基同步組網(wǎng)閃電觀測(cè)數(shù)據(jù),初步評(píng)估了LMI對(duì)閃電的探測(cè)性能。同時(shí),為衛(wèi)星閃電基數(shù)據(jù)預(yù)處理提供了一套高效通用的虛假信號(hào)濾除算法。得到主要的研究成果如下:（1）在地基閃電三維定位方面,基于南京7站低頻磁天線的閃電同步觀測(cè)數(shù)據(jù),建立了一套基于波形互相關(guān)方法的閃電輻射源三維定位算法。采用蒙特卡洛方法和同步的雷達(dá)、衛(wèi)星云頂亮溫資料初步檢驗(yàn)了該系統(tǒng)的探測(cè)性能。在系統(tǒng)的測(cè)時(shí)誤差水平下,探測(cè)網(wǎng)內(nèi)的水平定位誤差小于150 m;閃電輻射源二維平面位置與低云頂亮溫區(qū)、強(qiáng)雷達(dá)回波區(qū)有很好的對(duì)應(yīng);從一次云閃和地閃的定位結(jié)果中發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)對(duì)閃電三維發(fā)展通道及放電過(guò)程有較高的解析能力。通過(guò)比較波形互相關(guān)法和其他6種時(shí)間差方法間的差異,探測(cè)網(wǎng)內(nèi)最大斜率法與互相... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地基閃電定位系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.2 衛(wèi)星閃電探測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.3 衛(wèi)星閃電數(shù)據(jù)預(yù)處理及星地閃電數(shù)據(jù)綜合對(duì)比應(yīng)用的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于時(shí)差法的低頻磁場(chǎng)閃電輻射源定位
    2.1 南京地區(qū)閃電低頻磁場(chǎng)探測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.2 閃電時(shí)間差三維定位算法
        2.2.1 波形互相關(guān)技術(shù)求解到達(dá)時(shí)間差
        2.2.2 最優(yōu)化方法計(jì)算閃電同步脈沖輻射源三維空間位置
    2.3 閃電低頻磁場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)定位誤差的蒙特卡洛模擬
        2.3.1 模擬參數(shù)設(shè)置
        2.3.2 模擬結(jié)果
    2.4 閃電低頻磁場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)定位結(jié)果與云頂亮溫的對(duì)比
    2.5 閃電低頻磁場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)定位結(jié)果與雷達(dá)回波的對(duì)比
    2.6 閃電個(gè)例的定位結(jié)果
        2.6.1 云閃
        2.6.2 多回?fù)舻亻W
    2.7 小結(jié)
第三章 多種時(shí)間差計(jì)算方法對(duì)地閃回?fù)舳ㄎ唤Y(jié)果的影響
    3.1 時(shí)間差計(jì)算方法的定義
    3.2 其他6種時(shí)間差計(jì)算方法與波形互相關(guān)方法計(jì)算結(jié)果的差異
    3.3 其他6種時(shí)間差計(jì)算方法與波形互相關(guān)方法在定位結(jié)果上的差異
    3.4 不同時(shí)間差計(jì)算方法定位結(jié)果差異的蒙特卡洛模擬
    3.5 小結(jié)
第四章 FY-4A閃電成像儀L0 級(jí)數(shù)據(jù)中虛假信號(hào)的濾除
    4.1 傳統(tǒng)虛假信號(hào)濾除算法
    4.2 基于貝葉斯推斷的虛假信號(hào)濾除算法
    4.3 算法結(jié)果分析
        4.3.1 濾除孤立事件后的結(jié)果
        4.3.2 貝葉斯概率推斷對(duì)濾除結(jié)果的改善
        4.3.3 信號(hào)再判斷方法
    4.4 濾除算法有效性驗(yàn)證
        4.4.1 算法通用性的初步驗(yàn)證
        4.4.2 濾除結(jié)果的初步驗(yàn)證
    4.5 小結(jié)
第五章 星地閃電探測(cè)資料在部分中國(guó)區(qū)域的對(duì)比分析
    5.1 FY-4A閃電成像儀與地基閃電定位網(wǎng)在昆明地區(qū)探測(cè)性能差異
        5.1.1 LMI組和LLS閃擊
        5.1.2 LMI和 LLS的閃電
    5.2 FY-4A閃電成像儀與地基閃電定位網(wǎng)在南京地區(qū)探測(cè)性能差異
        5.2.1 LMI組和LLS閃擊
        5.2.2 LMI和 LLS的閃電
    5.3 閃電云頂光輻射特征的模擬
        5.3.1 閃電光輻射傳輸模型
        5.3.2 閃電光源強(qiáng)度對(duì)云頂光輻射亮度和光斑區(qū)域大小的影響
        5.3.3 閃電光源在云中位置對(duì)云頂光輻射亮度和光斑區(qū)域大小的影響
        5.3.4 雷暴云光學(xué)厚度對(duì)云頂光輻射亮度和光斑區(qū)域大小的影響
        5.3.5 觀測(cè)區(qū)域?qū)υ祈敼廨椛淞炼群凸獍邊^(qū)域大小的影響
    5.4 衛(wèi)星閃電地理定位影響因素
        5.4.1 云高對(duì)衛(wèi)星閃電定位位置偏差的影響
        5.4.2 衛(wèi)星姿態(tài)角變化對(duì)衛(wèi)星閃電定位的影響
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究結(jié)果
        6.1.1 時(shí)間差低頻磁場(chǎng)閃電輻射源定位算法及其性能
        6.1.2 衛(wèi)星閃電探測(cè)中虛假信號(hào)濾除算法
        6.1.3 FY-4A閃電成像儀在昆明及南京地區(qū)探測(cè)性能初步評(píng)價(jià)
    6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 存在的不足及未來(lái)工作展望
        6.3.1 存在的不足
        6.3.2 未來(lái)研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]靜止衛(wèi)星閃電成像儀數(shù)據(jù)信號(hào)模擬及其濾波方法研究[D]. 蘇剛.吉林大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2897058