Rejestracje piorunowego pola elektromagnetycznego przez stacje systemu Blitzortung

W pracy opisano możliwości jakie daje system detekcji i lokalizacji Blitzortung pod względem rejestracji przebiegów składowych pola elektromagnetycznego. Początkowe rozdziały opisują podstawy dotyczące działania tego typu systemów, zakresy częstotliwości stosowane przy detekcji wyładowań oraz najczęściej stosowane metody detekcji i lokalizacji wykorzystywane w takich systemach. Dalej opisano działanie systemu detekcji i lokalizacji wyładowań Blitzortung, jego
funkcjonalność i rozmieszczenie stacji na świeci. Opisano jak działa system i jakiego typu sygnały są odbierane przez anteny stacji wchodzących w skład systemu. Porównano przebiegi odzwierciedlające składowe magnetyczną i elektryczną pola pochodzącego od wyładowania atmosferycznego. Omówiono parametry numeryczne zastosowane przy detekcji pola przez stacje systemu. Na wybranych przebiegach czasowych pokazano wpływ odległości pomiędzy wyładowaniem atmosferycznym, a stacją detekcji na kształt zarejestrowanych sygnałów pola elektromagnetycznego. Przebiegi porównano także pod względem metody detekcji i rodzaju anten odbierających sygnały pochodzenia piorunowego. W końcowej części pracy opisano możliwości wykorzystania danych z systemu do analizy porównawczej z wynikami symulacyjnymi, z eksperymentów i innych pomiarów.

Pełny tekst (pdf)

[1] PN-EN 50536. Ochrona przed piorunami – burzowy system ostrzegawczy (2011).
[2] Bodzak P.: Detekcja i lokalizacja wyładowań atmosferycznych, Warszawa 2006, http://www.imgw.pl (2017).
[3] Gamracki M.: Modelowanie matematyczne piorunowych zaburzeń elektromagnetycznych w liniach transmisyjnych, praca doktorska, Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, 2004.
[4] Egon Wanke, Richo Andersen, Tobias Volgnandt: World-Wide Low-Cost Community-Based Time-of-Arrival Lightning Detection and Lightning Location Network, 2016, http://www.blitzortung.org.
[5] Bajorek J., Gamracki M.: Effectiveness of mathematical modeling of lightning coupling to overhead conductors, International Conference on Lightning Protection, Kraków, 2002, pp. 208-213.
[6] Bajorek J., Gamracki M., Maslowski G.: Effectiveness of FFT-IFFT transformation during calculation of the electrical pulse underground surface, Proc. 28th Int. Conf. on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 2006, pp. 501-506.
[7] Gamracki M.: Budowa i działanie systemu detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych Blitzortung, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej 296, Elektrotechnika 36, nr 1/2017, s. 27-40, p-ISSN 0209-2662, e-ISSN 2300-6358.
[8] Karnas G., Masłowski G.: Preliminary measurements and analysis of lightning electric field recorded at the observation station in the South-east part of Poland, Przegląd Elektrotechniczny, nr 7/2014, s. 97-99, ISSN 0033-2097.
[9] Karnas G., Masłowski G. Barański P.: Power Spectrum Density Analysis of IntraCloud Lightning Discharge Components from Electric Field Recordings in Poland, 33rd International Conference on Lightning Protection, Estoril, Portugal, 2016.
[10] Haddad M.A., Rakov V.A., Cummer S.A.: New measurements of lightning electric field in Florida: Waveform characteristics, interaction with the ionosphere, and peak current estimates, Journal of Geophysical Research, vol. 117, 2012, pp. 1-26.
[11] Gamracki M.: Modelowanie matematyczne propagacji piorunowego zaburzenia elektromagnetycznego nad ziemią, Przegląd Elektrotechniczny, nr 2/2012, s. 23- 25, ISSN 0033-2097.
[12] Gamracki M.: Modelowanie propagacji piorunowego zaburzenia elektromagnetycznego nad stratną ziemią, Przegląd Elektrotechniczny, nr 7/2014, s. 171-174, ISSN 0033-2097.
[13] Bajorek J., Gamracki M., Maslowski G.: Modeling of lightning electromagnetic disturbances transmitted into the ground. Proc. XVI International Conference on Electromagnetic Disturbances, Kaunas, Lithuania, 2006, pp. 1132-1137.