閃電定位儀主要通過探測閃電產生的電磁信號來確定其位置,核心原理分為三大類,目前主流是將不同方法結合以提升精度。
這是應用最廣泛的原理之一,需要至少 3 個接收站組成探測網。
-
閃電發生時會輻射出電磁信號,該信號以光速傳播。
-
不同位置的接收站會先后接收到這個信號,產生時間差。
-
系統通過計算信號到達各站的時間差,結合各站的精確坐標,用幾何方法交匯出閃電的具體位置。
該方法僅需 1 個接收站即可工作,主要確定閃電的方位角。
-
閃電產生的磁場會在地面形成水平分量,接收站的磁環天線能捕捉這一磁場變化。
-
通過測量磁場兩個水平分量的比值,計算出閃電相對于接收站的方位角(即 “方向”)。
-
缺點是無法確定閃電的距離,通常需要與其他方法結合使用。
為平衡定位精度和探測網成本,多數系統會采用這種混合方案。
-
當探測網中接收站數量較少時,先通過磁定向法確定閃電的大致方位。
-
再結合部分站點間的信號時間差,進一步縮小范圍,最終確定精確位置。
-
這種方法既能避免單站測向的距離盲區,又能降低多站時差法的建設成本。