Método de Posicionamiento del Retorno de Rayos Basado en la Extracción de Características de Banda Estrecha de CWT
Autores: Shen, Jinxing; Gong, Jiancheng; Zhou, Dong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Método de Posicionamiento del Retorno de Rayos Basado en la Extracción de Características de Banda Estrecha de CWT
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Llegada
Relámpago
Pico
Posicionamiento
Precisión
Wavelet
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
El tiempo de llegada (TOA) es un método ampliamente utilizado para posicionar los retornos de rayos, cuya precisión depende de los tiempos de llegada de las señales desde diferentes sitios de detección. Típicamente, se emplea el método del valor máximo para extraer directamente los tiempos máximos de las formas de onda del pulso electromagnético de rayos (LEMP). Al correlacionar estos tiempos máximos con las coordenadas de los sitios, se pueden determinar los parámetros espaciotemporales del LEMP. Sin embargo, debido al fenómeno de dispersión de las señales LEMP de banda ancha durante la propagación, la precisión de posicionamiento del método de pico es relativamente baja. Este artículo introduce una nueva técnica de posicionamiento de rayos que aprovecha la transformada de wavelet continua (CWT) para la extracción de características de banda estrecha. Específicamente, se derivaron características de señales de banda estrecha a través de la CWT aplicada a datos de simulación y medidos obtenidos de seis sitios de detección. Posteriormente, se realizó un análisis posicional en ambos conjuntos de datos. Los resultados demuestran que, en comparación con los métodos tradicionales de valor máximo, el enfoque propuesto mejora significativamente la precisión de posicionamiento horizontal para rayos; específicamente, el error de posicionamiento para los datos de simulación disminuyó de 94.7 m a 5.6 m, mientras que se redujo de 121 m a 9.2 m para los datos medidos prácticos.
Descripción
El tiempo de llegada (TOA) es un método ampliamente utilizado para posicionar los retornos de rayos, cuya precisión depende de los tiempos de llegada de las señales desde diferentes sitios de detección. Típicamente, se emplea el método del valor máximo para extraer directamente los tiempos máximos de las formas de onda del pulso electromagnético de rayos (LEMP). Al correlacionar estos tiempos máximos con las coordenadas de los sitios, se pueden determinar los parámetros espaciotemporales del LEMP. Sin embargo, debido al fenómeno de dispersión de las señales LEMP de banda ancha durante la propagación, la precisión de posicionamiento del método de pico es relativamente baja. Este artículo introduce una nueva técnica de posicionamiento de rayos que aprovecha la transformada de wavelet continua (CWT) para la extracción de características de banda estrecha. Específicamente, se derivaron características de señales de banda estrecha a través de la CWT aplicada a datos de simulación y medidos obtenidos de seis sitios de detección. Posteriormente, se realizó un análisis posicional en ambos conjuntos de datos. Los resultados demuestran que, en comparación con los métodos tradicionales de valor máximo, el enfoque propuesto mejora significativamente la precisión de posicionamiento horizontal para rayos; específicamente, el error de posicionamiento para los datos de simulación disminuyó de 94.7 m a 5.6 m, mientras que se redujo de 121 m a 9.2 m para los datos medidos prácticos.