[發明專利]一種基于連續點源化學云團的陸基遙測定位方法

有效

• 申請號: 201710555021.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107290282B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉順華;諸雪征;朱國華;謝孔峰;晏國輝;吳耀鑫;李樹廣;郭紅艷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍防化學院
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

本發明涉及一種基于連續點源化學云團的陸基遙測定位方法，通過兩套紅外遙測裝置定點掃描獲得的角度參數，利用機動形成的三角關系，測算出連續點源化學云團端點位置坐標，然后計算出連續點源化學云團危害縱深，結合連續點源擴散原理，反算出連續點源施放量和危害邊界。本發明綜合運用擴散理論原理，彌補了紅外光譜對云團的定位難題，提供了一種連續點源化學云團機動遙測定位的新方法，為紅外遙測裝置運用提供技術支持。

技術領域

本發明是一種基于擴散理論的連續點源化學云團遙測定位方法，它與紅外遙測裝置具體運用有關，屬于化學監測技術領域。

背景技術

有毒有害物質通常以分散或蒸發的方式形成化學云團，并隨大氣向下風方向擴散，以達成毒害效應。由于化學云團形成時間、運動方向難以監測，無法對化學云團進行定位，是目前化學偵察需要解決的核心技術難題。

連續點源，是連續施放有毒有害物質的點源。隨著我國化學工業的快速發展，化工廠事故也可視為連續點源。連續點源形成的化學云團，迅速向下風方向擴散，到擴散一定距離后濃度達到安全閥值時達到平衡狀態，形成比較穩定的危害縱深，化學云團縱深取決于風速和點源施放率。由于連續點源化學云團形成時間難以預行偵察，且氣象多變、危害縱深大，急需解決連續點源化學云團的定位難題。

目前化學偵察裝備大多基于化學反應和分子電離遷移原理研發的，不適用于化學云團的監測。隨著紅外遙測技術的完善，紅外遙測裝置可用于化學云團的監測報警。但從實際情況看，紅外遙測裝置僅用作化學監測報警，效能沒有充分發揮。

國內主要有幾家等單位進行了相關研究，主要集中在紅外光譜識別技術、紅外成像檢測技術方面。如何利用紅外遙測技術進行化學云團定位研究，尚未展開，且急需確定化學云團的具體位置，為防護決策和化學事故應急救援提供關鍵信息。

由于連續點源化學云團產生地點難以預先知道，且持續時間較短，受氣象等因素影響大，現有的化學偵察與分析難以快速對連續點源化學云團進行定位，目前主要通過光學儀器和目測進行概略方向判斷。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種基于連續點源化學云團的陸基遙測定位方法，它綜合運用擴散理論原理，彌補了紅外遙測裝置對化學云團的定位難題，為紅外遙測裝置運用提供技術支持，有效解決連續點源化學云團的快速定位和危害估算問題。

本發明技術解決方案：一種基于連續點源化學云團的陸基遙測定位方法，通過兩套紅外遙測裝置定點紅外掃描獲得的參數，通過機動測算出達到平衡狀態后的連續點源化學云團危害縱深，利用機動形成的三角關系，推算出化學云團位置，結合連續點源擴散原理，反算出連續點源施放量。

本發明一種基于連續點源化學云團的陸基遙測定位方法，具體步驟如下：

步驟一：地理坐標的獲取

通過集群北斗或GPS定位模塊，確定兩套紅外遙測裝置的位置坐標A₀(x_A0,y_A0)、B₀(x_B0,y_B0)；

步驟二：氣象數據的獲取

記錄當地氣象數據，根據所述氣象數據計算當地地理位置的湍流水平擴散系數K₀、湍流垂直擴散系數K₁；

步驟三：方向角和報警濃度閾值的獲取

采用兩套紅外遙測裝置360度全域掃描監測化學云團，兩套紅外遙測裝置發生報警時通過定向儀自動記錄方向角，分別記錄化學云團的方向角θ_A、θ_B和報警時刻t₀，見圖1所示；查找紅外遙測裝置內對某化學云團的報警濃度閾值(通常的紅外遙測裝置內均帶有這個報警濃度閾值，如果不帶可以提前預先設定后輸入即可)，記錄為C₀；