Eficiencia de los sistemas de localización del rayo en zonas montañosas

Abstract

En esta tesis se realiza un análisis del desempeño de un sistema de localización de rayos operando en regiones montañosas como las presentes en el territorio colombiano. Este análisis comprende dos aspectos fundamentales: el análisis de la eficiencia en la detección y el análisis del error en la localización. El análisis de la eficiencia en la detección se llevó a cabo experimentalmente con base en fotografías de eventos de descargas eléctricas atmosféricas y su correlación con la información de la actividad de rayos obtenida de uno de los sistemas de localización de rayos que operan actualmente en el país. El análisis del error en la localización se llevó a cabo teóricamente a partir de algoritmos computacionales que permitieron evaluar este aspecto cuando un sistema de localización idealizado opera en terrenos planos y en presencia de terrenos montañosos. La forma en la cual se incluyó el efecto del relieve en la evaluación teórica del error en la localización fue sustentada a partir de simulaciones donde se empleó el método de las Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo – FDTD con el fin de estudiar el efecto de terrenos montañosos en la estimación tiempo de arribo de las señales medidas por el sistema de localización.

Abstract : This thesis deals with the evaluation of the performance of a lightning location system operating on mountainous regions as the ones existent in Colombia. This analysis is based on two fundamental aspects: the detection efficiency analysis and the location error analysis. The detection efficiency analysis was carried out experimentally based on actual lightning events photographs and its correlation with the lightning activity data obtained from one of the lightning location systems operating in our country. The location error analysis was carried out theoretically by means of computational algorithms allowing the evaluation of this aspect for an idealized lightning location system operating on flat terrains and in the presence of mountainous ones. The inclusion of the relief effect on the theoretical evaluation of the location error was based on simulations using the Finite-Difference Time-Domain Method – FDTD by means of which the effect of mountainous regions on the calculation of the time-of-arrival of the signals measured by the lightning location system was estimated