detekcja i lokalizacja wyÅadowaÅ atmosferycznych - Instytut ...

More documents

Recommendations

Info

PAWEŁ BODZAK - DETEKCJA I LOKALIZACJA WYŁADOWAŃ ATMOSFERYCZNYCH wyładowań atmosferycznych typu SAFIR pracuje od 4 lat w IMGW [139]. Obecnie system IMGW nosi nazwę PERUN. 5.2.1. Systemy oparte o stacje detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych ALDF. Jednymi z pierwszych czujników – stacji detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych - były stacje ALDF (zaawansowany czujnik znajdowania kierunku, z ang. Advanced Lightning Direction Finder) [140]. Służą one do wykrywania i lokalizowania doziemnych wyładowań atmosferycznych, chmurowe są ignorowane. Stacje tego typu były używane w pierwszych systemach lokalizacji i monitorowania wyładowań atmosferycznych LLP (Lightning Location and Protection) [125]. Czujnik ALDF pracuje w paśmie częstotliwości od 1 kHz do 1 MHz. Składa się z następujących elementów [141]: • 2 pionowych, skrzyżowanych, magnetycznych anten ramowych stosowanych do określenia kierunku, z jakiego nadeszła fala elektromagnetyczna wygenerowana przez wyładowanie atmosferyczne. Anteny są zorientowane w kierunkach wschód – zachód oraz północ – południe. • Poziomej, elektrycznej anteny płytowej używanej w celu usunięcia dwuznaczności w określaniu kierunku. W nowszych wersjach zamiast jednej stosuje się 3 anteny tego typu. • W nowszych wersjach antena GPS, służąca jako źródło znacznika czasowego. Rys. 28 Czujnik ALDF. [142] • Modułu elektroniki. Dyskryminacja rejestrowanych sygnałów polega na porównywaniu zarejestrowanych kształtów fal z charakterystykami wzorcowymi przebiegu pola. W ten sposób eliminowane są wszystkie sygnały pochodzące ze sztucznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego. - 91 -
PAWEŁ BODZAK - DETEKCJA I LOKALIZACJA WYŁADOWAŃ ATMOSFERYCZNYCH Skuteczność detekcji stacji ALDF jest silnie uzależniona od wyboru lokalizacji, w szczególności od zniekształceń sygnałów magnetycznych spowodowanych przez metalowe przedmioty w sąsiedztwie lokalizacji stacji. Dlatego też wybór miejsca lokalizacji, w przypadku tego typu czujników musi być dokonany w oparciu o szereg kryteriów. Maksymalny zasięg detekcji wynosi do około 600 km i jest regulowany wielkością wzmocnienia wzmacniacza układu odbiorczego. Przy dużych zasięgach – wysoka wartość wzmocnienia sygnału - maleje dokładność lokalizacji. W przypadku zasięgu rzędu 100 km, skuteczność detekcji wyładowań doziemnych wynosi około 90%. [125] W wyniku pomiarów z czujnika otrzymujemy następujące wielkości: czas wystąpienia wyładowania, azymut, amplituda sygnału, polarność pierwszego uderzenia zwrotnego, liczba uderzeń zwrotnych w wyładowaniu. Najprostszy system pomiarowy, zbudowany w oparciu o stacji ALDF składa się z dwóch stacji detekcji i jednostki centralnej. W takim układzie pomiarowym, gdy w określonym przedziale czasu dwie stacje wykryją wyładowanie atmosferyczne, dzięki triangulacji można wyznaczyć współrzędne geograficzne określające położenie wyładowania. Ze względu na bardzo duże błędy w przypadku wykrycia wyładowania, które wystąpiło w pobliżu prostej przechodzącej przez dwa punkty pomiarowe w celu osiągnięcia dobrych wyników konieczne jest zastosowanie namiarów z dodatkowych stacji detekcji. Dodatkowe stacje pozwalają na minimalizację wieloboku błędów, a więc na dokładniejszą lokalizację wyładowania. Zasada działania stacji ALDF została opisana szczegółowo w [143]. Stacje detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych typu ALDF były i są eksploatowane w wielu krajach świata m.in.: USA, Australii, Brazylii, Hiszpanii i innych. 5.2.2. System ATD Wyładowania atmosferyczne emitują promieniowanie elektromagnetyczne w szerokim paśmie częstotliwości m.in. w paśmie bardzo niskich częstotliwości (VLF) od 3 do 30 kHz oraz niskich częstotliwości (LF) od 30 do 300 kHz. Fale generowane w przedziale częstotliwości od kilku Hz do kilkuset kHz rozchodzą się na duże odległości (ponad 2000 km) dzięki odbiciom w jonosferze. Potocznie są one nazywane radiotrzaskami, z ang. spherics lub atmospherics. [3] System detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych ATD (Różnica Czasu Przybycia, z ang. Arrival Time Difference) to system, który wykrywa i lokalizuje wyładowania atmosferyczne, dzięki obserwacji i rejestrowaniu radiotrzasków. System wykrywa głównie doziemne wyładowania atmosferyczne. Jedyny istniejący system ATD jest - 92 -
Page 1 and 2:
PAWEŁ BODZAK DETEKCJA I LOKALIZACJ
Page 3 and 4:
PAWEŁ BODZAK - DETEKCJA I LOKALIZA
Page 5 and 6:
Page 7 and 8:
Page 9 and 10:
Page 11 and 12:
Page 13 and 14:
Page 15 and 16:
Page 17 and 18:
Page 19 and 20:
Page 21 and 22:
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
Page 31 and 32:
Page 33 and 34:
Page 35 and 36:
Page 37 and 38:
Page 39 and 40: PAWEŁ BODZAK - DETEKCJA I LOKALIZA
Page 89: PAWEŁ BODZAK - DETEKCJA I LOKALIZA
Page 141 and 142:
Page 143 and 144:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
show all

detekcja i lokalizacja wyÅadowaÅ atmosferycznych - Instytut ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

detekcja i lokalizacja wyÅadowaÅ atmosferycznych - Instytut ...