雷電多參數(shù)快速大容量數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng).pdf

1、雷擊在航空、航天、交通、森林、油庫、輸電線路以及計算機及通信等領(lǐng)域所帶來的直接或間接危害已成為主要的自然災(zāi)害之一。對閃電在放電瞬間產(chǎn)生電場波形的記錄是深入研究分析雷電機理以及開展雷電防護研究的必需參數(shù)。而閃電放電瞬間產(chǎn)生的電場變化波形是以隨機性、瞬態(tài)性和快速變化為特征的非周期復雜的信號。常規(guī)手段無法對其實現(xiàn)多放電參數(shù)的快速、同步、連續(xù)記錄。 本課題是中國科學院大氣物理研究所雷暴電場探測系統(tǒng)中的一個重要部分，通過快慢天線，Comp

2、uScope采集卡和GPS來實現(xiàn)對雷電數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸和分析。本系統(tǒng)為筆者獨立編碼。與中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所的雷電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比較，本系統(tǒng)可以自適應(yīng)CompuScope的不同型號的板卡，可以對板卡的主要參數(shù)進行設(shè)置。本文介紹了雷電的基本特征，為課題中對雷電的研究方法提供了依據(jù)。然后分別就數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)傳輸部分對實現(xiàn)技術(shù)和主要算法以及實現(xiàn)過程中的主要問題進行了詳細敘述。其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還對本課題中使用的采集卡

3、進行了介紹，以及列出了筆者在研究過程中對采集最關(guān)鍵因素采集時間的研究。在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，還把本課題中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與美國LOS Alamos國家實驗室實現(xiàn)的雷電定位系統(tǒng)LASA中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進行了比較。然后筆者列出了中國科學院大氣物理研究所研究人員利用本系統(tǒng)在2007年6月到8月采集到的部分地閃和云閃數(shù)據(jù)，最后總結(jié)了本系統(tǒng)中的優(yōu)缺點，并給出了繼續(xù)研究的方向。在課題中1)獨立編碼實現(xiàn)了雷暴電場探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析系統(tǒng)；2)數(shù)據(jù)