Sensori
ad ampio spettro
I sensori ad ampio
spettro sono sostanzialmente dei sensori goniometrici,
che registrano il campo elettromagnetico emesso
dal fulmine ed in base a questo ricostruiscono il
punto di impatto del fulmine e le sue caratteristiche
elettriche, quali
intensità di corrente, polarità, numero
di colpi. I sensori sono muniti di antenna satellitare,
che consente di sincronizzarli con il tempo GPS.
Il raggio di sensibilità medio di questi
sensori è di circa 500 km, il che consente
di utilizzare un basso numero di sensori per coprire
un territorio abbastanza vasto. La distanza consigliata
tra due sensori è di circa 200 km.
Questi
sensori devono essere posizionati in un area piana,
e non devono essere schermati elettricamente da
strutture o impianti nelle vicinanze.
L’orografia
non ha un impatto fondamentale sul buon funzionamento;
tuttavia le diverse resistività del terreno
possono influire sul calcolo della corrente. Di tutti
questi fattori si può tener conto con algoritmi
di correzione nel calcolo di ricostruzione del dato
di fulmine.
I metodi utilizzati per il calcolo della posizione
sono: Time of Arrival
(Tempo d’Arrivo) e Direction
Finder (Rilevazione della direzione di campo), a
loro volta pesati da un algoritmo statistico (Combined
Technology).
Time of Arrival
Ciascun sensore rileva il campo magnetico e il campo
elettrico generati dal fulmine.
Il tempo di registrazione del dato è mantenuto
come parametro. Calcolando la differenza di tempo
di arrivo dell’onda elettromagnetica tra due
sensori si ottiene un'ellisse come luogo dei punti in
cui può essere caduto il fulmine. Ripetendo
questa operazione su un' altra coppia di sensori
e intersecando le due curve si trova il punto di
intersezione, che è il punto teorico di impatto
al suolo del fulmine. Questo metodo permette quindi
di ricostruire il punto di impatto avendo a disposizione
un minimo di tre sensori.
Detection Finding
Ciascun sensore contiene due antenne ortogonali
di campo magnetico, che permettono di registrare
le due componenti ortogonali del campo generato
dal fulmine. Avendo a disposizione le due componenti, il sensore
ricostruisce il versore e la direzione di propagazione
del campo. L’ambiguità di direzione
è risolta grazie alla misura della polarità
di campo elettrico. Con un minimo di due sensori
è quindi possibile trovare il punto di intersezione
delle due rette di direzione e definire questo come
il punto teorico di impatto del fulmine.
Combined Technology
I sensori di ultima generazione consentono di combinare
i due metodi sopra descritti, pesando i risultati
di ciascuno con una funzione statistica di CHIquadro.
In questo modo si ottimizzano eventuali errori e
si riesce ad ottenere una valutazione più
precisa del punto di impatto del fulmine.
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