闪电探测仪功能规格需求书

《闪电探测仪功能规格需求书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、附件VLF/LF雷电探测仪功能规格需求书中国气象局综合观测司2014年5月编写说明本功能规格需求书规定了VLF/LF雷电探测仪在组成结构、功能、性能、环境适应性和业务运行等方面的要求，是设计研制、生产和测试评估的依据。。随着科学技术的发展和进步或业务需求发生变化，本功能规格需求书将随之进行相应的修订、补充或重新发布。本功能规格需求书由中国气象局综合观测司委托中国气象局气象探测中心组织编写。主要编写人员：陈瑶、孙秀斌、雷勇、刘达新、包坤、任晓毓。目录1前言11.1目的11.2适用范围11.3制定依据22组成结构22.1概述22.2探测仪组成33功能要求43.

2、1探测地闪和云闪脉冲信号43.2自检43.3运行状态信息43.4探测数据本地存储53.5数据传输53.6终端操作53.7软件更新53.8定位算法64性能要求64.1探测仪主要技术要求64.2雷电探测网技术要求65环境适应性要求75.1一般性要求75.2电磁兼容性要求76业务运行要求86.1运行监控要求86.2可靠性及可维护性要求86.3GPS对时要求97结构和外观要求97.1结构要求97.2外观要求97.3材料与涂覆98通讯要求108.1通讯标准108.2通讯参数108.3通讯类型109安全要求109.1安全标记及要求109.2基本电器安全要求109.3其

3、它要求1110防雷要求1110.1一般要求1110.2直接雷击的防护措施1110.3雷击电磁脉冲的防护12附录1数据格式13附录2终端操作命令格式161前言1.1目的雷电是伴随着强对流过程发生的一种灾害性天气现象。实现雷电自动化探测对开展灾害性天气预警预报、雷电防护等气象防灾减灾工作具有重要意义。经过多年的建设，中国气象局国家雷电探测网已经覆盖了我国的大部分省市区。雷电数据和产品已应用于我国的雷暴、冰雹等强对流天气的监测和预警中；并且在各项重大气象保障服务中发挥着作用。目前，国家雷电探测网采用VLF/LF雷电探测技术，能够对发生于我国大部分地区的云地闪（以

4、下简称为地闪）进行实时探测。但是，和国外同类探测网相比，我国雷电探测网的雷电探测仪（以下简称为探测仪）性能、地闪探测效率和定位精度等仍有待提高。并且，随着VLF/LF雷电定位技术的发展，VLF/LF雷电定位技术除了能够探测地闪外，还可实现部分云闪的探测，而现有的国家雷电探测网还不具备探测云闪的功能。此功能规格需求书主要用于指导和规范VLF/LF雷电探测仪的研制和测试，进一步提升国家雷电探测网探测地闪的能力，扩展其探测部分云闪的功能，从而提高我国雷电探测业务的水平，提升雷电灾害监测预警服务能力。1.2适用范围本功能规格需求书规定了VLF/LF雷电探测仪在组成

5、结构、功能、12性能、环境适应性和业务运行等方面的要求，是设计研制、生产和测试评估的依据。1.3制定依据（1）WMO"GuidetoMeteorologicalInstrumentsandMethodsofObservation(seventhedition)",2008；（2）QX/T48-2007地面气象观测规范第4部分：天气现象观测。1组成结构2.1概述探测仪主要由电磁场天线和GPS天线，时间基准、前端模拟信号处理、采集和处理、探测数据存储、通讯模块及电源等辅助部件组成，如图1所示。数据处理中心图1VLF/LF雷电探测仪组成框图探测仪能接收雷电放电过

6、程中辐射的VLF/LF电磁脉冲信号，获取其到达探测仪的时间、场强峰值等信息，并能将这些信息实时上传至雷电数据处理中心。122.2探测仪组成2.2.1电磁场天线电磁场天线的作用是接收雷电放电过程中辐射的VLF/LF电磁脉冲信号。2.2.2GPS天线GPS天线的作用是接收GPS卫星的导航信号，用于探测仪的时间同步。2.2.3时间基准模块时间基准模块分析和处理GPS卫星导航信号，获取GPS时间。同时，探测仪自身以高稳定恒温晶振为频源，建立高精度本地时钟。2.2.4前端模拟信号处理模块前端模拟信号处理模块对接收的VLF/LF雷电电磁脉冲信号进行放大、滤波等预处理。

7、2.2.5采集和处理模块采集和处理模块实现对预处理后的电磁脉冲信号的采样和波形分析，鉴别该信号是否为雷电信号，并区分地闪回击和云闪脉冲波形；提取电磁脉冲信号峰值参数；实现探测仪的自检及控制等功能。2.2.6探测数据存储模块探测数据存储模块对VLF/LF雷电电磁脉冲波形数据进行存储。2.2.7通讯模块通讯模块将探测数据、设备运行状态数据等信息以无线或有线的方式上传至雷电定位软件。122.2.8电源为探测仪提供工作所需的电源。1功能要求3.1探测地闪和云闪脉冲信号探测仪能够实时探测地闪和云闪辐射的电磁脉冲信号，并辨别地闪的极性。探测仪探测的主要参数有：（1）地

8、闪回击过程辐射的电磁脉冲峰值到达探测仪的时间、强度、极性等；（2）