[发明专利]一种多站雷电数据筛选与主动自优化方法

说明书

本发明公开了一种多站雷电数据筛选与主动自优化方法，该方法通过获取原始数据；随机选取原始数据进行综合定位计算得到临时定位结果；循环检查原始数据内各数据的数据质量，即通过原始数据筛选原则剔除可能造成定位误差较大的原始数据，直到无法再剔除任何原始数据为止，得到精选原始数据；在精选原始数据中，通过任意三站组合的形式计算雷电位置，检查三站组合构成的三角形是否存在钝角，并判断雷电位置是否在三角形覆盖区域之外，若是，则说明三站组合不是高精度组合，反之为高精度组合；从所有三站组合形式的计算结果中选取高精度组合的计算结果，通过最小二乘法选取最优解，从而得到精度较高的数据。

技术领域

本发明涉及雷电定位技术领域，特别涉及一种多站雷电数据筛选与主动自优化方法。

背景技术

电网广域雷电地闪监测系统在雷电定位计算方面继承了“时差+方向”的综合定位思想，并提出实现了定位与参数计算模型的自优化技术。传统雷电定位系统在雷电定位及其参数计算方面，采用了固定的“时差+方向”综合定位解算方法，依据雷电波到达探测站的方向和时刻和探测站的地球坐标系的坐标求解出雷电发生的地点(坐标)和时刻，并采用电磁波传播衰减理论模型反演计算出雷电流以及其他相关参数，主要存在以下几方面问题：系统监测网分布达一定规模时，同时探测到雷电波信号的探测站增多，雷电波传播路径更加复杂，导致多种探测误差在定位计算中被引入，成为了影响提高系统定位计算精度的瓶颈；其次，考虑到雷电波是沿地球椭球面传播，采用迭代计算方法，在雷电活动爆发期计算产生延时，同时也无法达到历史数据分析整理的速度运行要求；最后，采用固定的雷电电磁波传播模型来计算雷电流等参数，会导致由不同原始数据组合计算出来的雷电参数偏差较大，无法保证同源一致性。

发明内容

本发明实施例提供了一种多站雷电数据筛选与主动自优化方法，以至少解决相关技术中多站雷电数据的定位计算精度影响计算结果的技术问题。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种多站雷电数据筛选与主动自优化方法，包括：

在一次雷电点定位计算过程中，获取原始数据；

随机选取原始数据进行综合定位计算得到临时定位结果；

循环检查原始数据内各数据的数据质量，即通过原始数据筛选原则剔除可能造成定位误差较大的原始数据；

从剔除数据后的数据中随机选择数据重新计算雷电位置，并再次检查数据质量，直到无法再剔除任何原始数据为止，得到精选原始数据；

在精选原始数据中，通过任意三站组合的形式计算雷电位置，检查三站组合构成的三角形是否存在钝角，并判断所述雷电位置是否在三角形覆盖区域之外，若是，则说明所述三站组合不是高精度组合，反之为高精度组合；

从所有三站组合形式的计算结果中选取高精度组合的计算结果，通过最小二乘法选取最优解。

可选地，通过任意三站组合形式计算雷电位置包括：利用雷电波的到达时刻，在多个探测站间形成时间差，将所述时间差乘以光速得到对应的距离差，用距离差在椭球面上建立起双曲线方程，通过四个探测站的距离差建立三个独立的椭球面双曲线方程，对三条椭球面双曲线方程进行求解得三条双曲的唯一交点的大地坐标，所述唯一交点的大地坐标为雷击点坐标。

可选地，所述原始数据筛选原则包括：

优先挑选标记为2级识别的原始数据；

计算定位结果到每个探测站的到达时间，剔除到定位结果距离50km或者300km的原始数据；

计算定位结果相对于每个探测站的方位角，剔除与实际到达时间偏差大于设定阈值的原始数据；

剔除与实际探测方位角偏差大于设定阈值的原始数据；