Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Time synchronization of electric field measurement and highspeed video registration at the lightning observation station in Rzeszow, Poland

Karnas G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 11

235-238

EN

Time synchronization is one of the most difficult tasks during the registration of lightning phenomena. Precise synchronization helps to identify particular strokes with data from commercial lightning location systems. This paper is aimed to present and analyze GPS synchronized recordings of the lightning electric field from the lightning observation station installed at the Rzeszow University of Technology, Poland. Synchronization with UTC was achieved by the simultaneous analysis of the electric field waveforms and the signal from the GPS receiver. Several improvements were made regarding synchronization and triggering of the system. For this purpose a set of functions in Matlab has been prepared. In order to explain used algorithms, lightning electric field waveforms and the GPS signal were analyzed simultaneously. Performance of the optical trigger was verified in high voltage laboratory. Results showed a good performance of this technique and suggested to use it during the high-speed camera and DSLR registration.

PL

Synchronizacja czasowa jest jednym z najtrudniejszych zadań podczas rejestracji zjawisk piorunowych. Precyzyjna synchronizacja zapewnia możliwość precyzyjnej identyfikacji poszczególnych wyładowań z danymi komercyjnych systemów lokalizacji wyładowań atmosferycznych. Celem artykułu jest przedstawienie i analiza przebiegów piorunowego pola elektrycznego zarejestrowanych na stacji obserwacji wyładowań atmosferycznych Politechniki Rzeszowskiej. W pracy opisano najnowsze modyfikacje systemu w kontekście synchronizacji czasowej oraz wyzwalania procesu rejestracji. W tym celu przygotowano zestaw funkcji w programie Matlab. Synchronizację z UTC wyjaśniono poprzez jednoczesną analizę przebiegów pola elektrycznego oraz sygnału z odbiornika GPS. Dokonano weryfikacji pracy optycznego wyzwalacza rejestracji. Testy przeprowadzono w laboratorium wysokich napięć. Rezultaty badań uwidoczniły dobre parametry wyzwalacza optycznego i wskazały na możliwość zastosowania tej techniki podczas rejestracji szybką kamerą oraz aparatem fotograficznym.

2

Preliminary measurements and analysis of lightning electric field recorded at the observation station in the South-east part of Poland

Karnas G., Maslowski G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 4

97--99

EN

In this paper we have presented preliminary measurements and analysis of lightning electric field recorded at a new lightning observation station installed at Rzeszow University of Technology, Poland. Parameters of the lightning electromagnetic field are determined based on the power spectrum density obtained from the short-time Fourier transform. Typical lightning electric field waveform recorded during summer season 2013 was analyzed for different frequency ranges and parameters of the transformation. The most important features of the analyzed electric field waveform generated by the far lightning return stroke can be determined based on the dynamic spectrum the upper frequency of which does not exceed 25 kHz. The obtained results can be applied for location and warning systems purposes to develop effective algorithms of lightning parameters recognition.

PL

W artykule przedstawiono pierwsze wyniki pomiarów oraz analizę piorunowego pola elektrycznego zarejestrowanego na stacji obserwacji wyładowań atmosferycznych Politechniki Rzeszowskiej, w Polsce. Parametry pola elektrycznego zostały wyznaczone w oparciu o spektrogramy gęstości widmowej mocy otrzymane z wykorzystaniem krótkoczasowej transformaty Fouriera. Analizie poddano typowy przebieg piorunowego pola elektrycznego zarejestrowany podczas sezonu burzowego w 2013 roku. Przebiegi były badane dla różnych zakresów częstotliwości oraz parametrów transformaty. Najważniejsze cechy analizowanego pola elektrycznego pochodzącego od dalekiego wyładowania głównego mogą być określone na podstawie dynamicznego spektrum, którego górna granica częstotliwości nie przekracza 25 kHz. Otrzymane rezultaty mogą być zaimplementowane w nowych algorytmach identyfikacji parametrów piorunowych, głównie na potrzeby systemów lokalizacji oraz wczesnego ostrzegania przed burzami.

3

Instrumentation and data analysis process at the new lightning research station in Poland

Karnas G., Maslowski G., Baranski P., Berlinski J., Pankanin G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 6

217--220

EN

In this paper we have presented an analysis of the functionality of the new lightning research station to be installed at Rzeszow University of Technology for determining the parameters of the lightning electromagnetic field and the current flowing in the lightning channel. The instrumentation and data analysis process of the slow and fast electric field components measured during thunderstorm condition along with the fast video simultaneous recordings are also described. Some current and prospective capabilities of the experimental setup and dedicated software tools are considered. This modern lightning station is developed at the University of Technology in the cooperation with the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences, and the Institute of Electronic Systems, Warsaw University of Technology, where the electric field sensors have been constructed.

PL

W niniejszym artykule dokonano analizy funkcjonalności nowej stacji do badania wyładowań piorunowych pod kątem wyznaczania parametrów piorunowego pola elektromagnetycznego i prądu płynącego w kanale wyładowania atmosferycznego. Przedstawiono oprzyrządowanie oraz proces analizy danych wolnozmiennego i szybkozmiennego pola elektrycznego mierzonego w warunkach burzowych oraz jednoczesnych rejestracji fotograficznych rozwoju czasowego kanału wyładowania wykonanych za pomocą szybkiej kamery wideo. Opisano aktualne i przyszłe możliwości układu pomiarowego i dedykowanych narzędzi programowych. Stacja wyładowań atmosferycznych jest rozwijana w Politechnice Rzeszowskiej wspólnie z Instytutem Geofizyki Polskiej Akademii Nauk. Anteny do rejestracji pola elektrycznego skonstruowano w Instytucie Systemów Elektronicznych Politechniki Warszawskiej.