同步双成像闪电定位方法

摘要

一种同步双成像闪电定位方法，测量步骤如下，步骤1：将两图像采集器相隔一距离设置，步骤2：图像采集器1和图像采集器2同时拍摄闪电，并分别得到照片P1和照片P2；步骤3：在P1和P2上找到闪电的一系列相同特征点A1、A2、……An；步骤4：A1的垂直投影点D与B点和C点之间构成了三角形DBC，测得两图像采集器之间的距离BC，通过几何公式计算出BD和CD；步骤5：计算出A1点分别在X轴、Y轴的横向及纵向坐标，步骤6：得到闪电上A1点在Z轴的高度坐标，；步骤7：按上述步骤1～6中的方法，得到闪电上A2……An点的坐标X、Y、Z。本方法的测量步骤较为简单，且测量结果准确，可广泛应用于航空、航天、气象等领域。

主权项

一种同步双成像闪电定位方法，其特征在于测量步骤如下：步骤1：将两图像采集器相隔一距离设置，使两图像采集器能拍摄到闪电的同一区域，并得到图像采集器1的焦点B与图像采集器2的焦点C之连线为基线BC，两图像采集器镜头垂直对天，图像采集器的成像平面长轴或短轴与基线平行；步骤2：当发生闪电时，图像采集器1和图像采集器2同时拍摄闪电，并分别得到照片P1和照片P2；步骤3：在P1和P2上找到闪电的一系列相同特征点A1、A2、……An，在照片P1和照片P2中分别找到A1点在图像采集器1和图像采集器2所在焦平面的垂直投影点D，分别测量D点和B点连线与基线BC的夹角∠DBC，以及D点和C点连线与基线BC的夹角∠DCB；步骤4：A1与图像采集器1焦点B和图像采集器2焦点C构成了三角形A1BC，A1的垂直投影点D与B点和C点之间构成了三角形DBC，测得两图像采集器之间的距离BC，并从图像采集器1和图像采集器2的照片上测出∠DBC和∠DCB，通过几何公式计算出BD和CD；步骤5：计算出A1点分别在X轴、Y轴的横向及纵向坐标，X=BD×COS(DBC)，Y=BD×sin(DBC)；步骤6：以直角三角形 A1BD为基准平面，找到A1点在照片P1上的投影点D’，在图像采集器1光轴上取E点，使A1E平行BD，E点的像点E'到B点的距离，即焦距E'B已知，再从图像采集器1的相片上测得D'E'，由于三角形A1BD和三角形BD'E'为相似三角形，以B点为坐标原点，得到闪电上A1点在Z轴的高度坐标，即Z=A1D= BD× E'B /D'E'；步骤7：按上述步骤1～6中的方法，得到闪电上A2……An点的坐标X、Y、Z，即得到闪电在空中的位置。