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申请/专利权人：中国人民解放军陆军工程大学

摘要：本发明涉及一种地闪回击电流的光学遥测方法，将长期实际观测获得的大量地闪回击电流及其辐射光，进行序列插值或抽取，调整为采样率相同的序列信号后，分别作为带外部输入的非线性自回归模型的输出和输入数据，进行NARX模型训练；利用高速光学观测系统获取新的地闪回击电流的辐射光信号，经过插值或抽取后，调整为与NARX模型训练时的样本数据具有相同采样率的序列信号；将获取的新辐射光信号乘以光强度距离修正因子，进行光信号修正，为训练好的NARX模型提供输入数据；将修正后的新辐射光信号输入训练好的NARX模型，输出即为光学测量的回击电流。该方法无需串联进入电流通道，也无需环绕电流通道，安装调试过程简单，不受外部电磁干扰。

主权项：1.一种地闪回击电流的光学遥测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤10训练NARX模型：将长期实际观测获得的大量地闪回击电流及其辐射光，进行序列插值或抽取，调整为采样率相同的序列信号后，分别作为带外部输入的非线性自回归NARX模型的输出和输入数据，进行模型训练；步骤20获取新的辐射光信号：利用高速光学观测系统获取新的地闪回击电流的辐射光信号，经过插值或抽取后，调整为与NARX模型训练时的样本数据具有相同采样率的序列信号；步骤30修正新的辐射光信号：将获取的新辐射光信号乘以光强度距离修正因子，进行光信号修正，为训练好的NARX模型提供输入数据；所述步骤30修正新的辐射光信号中的距离因子的计算步骤为：步骤31光强度计算：基于能量守恒定律和光辐射理论，求解观测系统有效感光单元单位面积上的光强度为： 式中：τ和h′分别为时间和高度积分微元；Δt为波形持续时间；c为光速；Pr为单位长度通道的辐射光强度；D为光学观测系统与回击电流通道之间的水平距离；h为光学观测系统观测的电流离地高度；Δh为观测系统有效感光单元单位面积覆盖的电流通道段的长度；θ为离地h+h′处的电流通道与观测系统之间的连线与电流通道的夹角；所述步骤31光强度计算步骤中，单位长度通道的辐射光强度Pr为： 式中：η为辐射光强在总能量中的占比，取值为0.1；tc为光辐射引起的通道冷却速率时间常数，取值为50μs；R为通道单位阻抗；I为回击电流；步骤32基准光强度选取：利用光强度计算公式，计算D＝500m时的辐射光强峰值PN，并将此处的光强度距离修正因子记为f＝1；步骤33离散光强度距离修正因子计算：通过变化D得到距电流通道不同距离处的辐射光信号，并计算相应光强峰值PD与PN的比值，此比值即为相应距离D处的光强度距离修正因子fD；步骤34光强度距离修正因子曲线拟合：以d＝D500为变量，以相应的光强度距离修正因子为因变量，拟合得到的不同fD，得到光强度距离修正因子的表达式：fd＝α×eβ×d式中：α和β均为拟合常数，e为自然常数；步骤35光强度距离修正因子获取：将实际观测时光学观测系统与电流通道之间的距离除以500m代入光强度距离修正因子的表达式，即可得到相应的距离修正因子fd；所述步骤35光强度距离修正因子获取步骤中，实际观测时光学观测系统与电流通道之间的距离由雷电定位系统得到；步骤40测量回击电流：将修正后的新辐射光信号输入训练好的NARX模型，输出即为光学测量的回击电流。

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