1.一种基于大气电场仪阵列群的雷暴云点电荷定位数据互补方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立主大气电场仪模型，其中：主大气电场仪N1所在位置N1(0,0,0)为坐标原点，并以正南方向为X轴正半轴，正东方向为Y轴正半轴，建立三维直角坐标系；

由N1测得的雷暴云点电荷M1的坐标为M1(x1,y1,z1)，M1在X-Y平面上的投影为M1'(x1,y1,0)，M1到N1的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为x1、y1、z1；主大气电场仪本身高度与其所处海拔之和为h1；N1测得的雷暴云点电荷的水平偏角和仰角分别表示为α1和β1；N1测得的M1到N1的距离为r1，由N1测得的雷暴云点电荷的电场强度为E1；

步骤2、基于步骤1建立的坐标系，将雷暴云看做一个点电荷q1，得到雷暴云点电荷M1在主大气电场仪N1处的电位分布其中，q1'为点电荷q1的镜像电荷，ε1为空气介电常数，ε2为主大气电场仪N1所在地面的介电常数；

对电场强度E1进行正交分解，得到：

E1＝Ex1+Ey1+Ez1；

其中，Ex1、Ey1、Ez1分别为N1测得X轴、Y轴、Z轴方向上的雷暴云点电荷的电场强度分量，且两两互相垂直；

对X，Y，Z轴方向的电位分布 进行求导，从而能够得到雷暴云点电荷M1的球坐标(r1,α

1,β1)为：

中间变量 中间变量

结合雷暴云点电荷M1的球坐标(r1,α1,β1)，根据主大气电场仪模型的矢量关系，得到雷暴云点电荷M1的直角坐标(x1,y1,z1)为：步骤3、基于步骤1建立的坐标系，建立大气电场仪阵列群模型，且第一副大气电场仪N2和第二副大气电场仪N3的海拔高度与N1相同；N2所在位置为(xN2,yN2,0)，N2到N1的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为xN2、yN2、0；N3所在位置为(xN3,yN3,0)，N3到N1的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为xN3、yN3、0；

此时，定义[Ex2,Ey2,Ez2]为N2测得的大气电场值，Ex2、Ey2、Ez2分别为N2测得X轴，Y轴，Z轴方向上的电场强度分量；[Ex3,Ey3,Ez3]为N3测得的大气电场值，Ex3、Ey3、Ez3分别为N3测得X轴，Y轴，Z轴方向上的电场强度分量；

由N1测得雷暴云点电荷M1的坐标为(x1,y1,z1)，采用与步骤2同样的方法，利用[Ex2,Ey2,Ez2]、[Ex3,Ey3,Ez3]，得到由N2、N3直接测得的雷暴云点电荷M1的坐标分别为(X2,Y2,Z2)、(X3,Y3,Z3)，即：由N2测得的M1到N2的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为X2、Y2、Z2；由N3测得的M1到N3的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为X3、Y3、Z3；那么，从N1的观测角度看，由N2、N3间接测得的雷暴云点电荷M1的坐标分别为(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)，如下：式中，由N2测得的M1到N1的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为x2、y2、z2；由N3测得的M1到N1的X轴、Y轴、Z轴的距离分别为x3、y3、z3；

以步骤1建立的坐标系为基准，将N2、N3在X0Y平面上向外展开，联合定位雷暴云点电荷M1；预先设定偏差率阈值P％；对各电场仪测得数据进行互补处理后，重新得到雷暴云点电荷坐标(X,Y,Z)、水平偏角 和仰角θ的表达式如下；X、Y、Z分别为重新得到的M1到N1的X轴、Y轴、Z轴的距离；

第一种情况：对于(xi,yi,zi)，i＝1,2,3，当N1与N2、N3测得的各轴数据偏差率均小于P％时，对各轴数据进行互补处理，重新得到的雷暴云点电荷位置为：当 时，

第二种情况：对于(xi,yi,zi)，i＝1,2,3：①当N1与N2测得的各轴数据偏差率大于P％，且N1与N3测得各轴数据偏差率小于P％时，利用数据互补方法处理后，得到如下表达式：当 或 或 且

时，

②当N1与N3测得的各轴数据偏差率大于P％，且N1与N2测得各轴数据偏差率小于P％时，利用数据互补方法处理后，得到如下表达式：当 或 或 且

时，

第三种情况：对于(xi,yi,zi)，i＝1,2,3，当N1、N2、N3中任意两个电场仪之间测得的任意轴数据的偏差率均大于P％时，重新将雷暴云点电荷定位数据置零，对应表达式为：当 或 或 且 或

或 时，

第四种情况：对于(xi,yi,zi)，i＝1,2,3，当N2与N3之间测得的各轴数据的偏差率均小于p％，且N2、N3分别与N1测得各轴数据的偏差率均大于P％时，利用数据互补方法处理后，得到如下表达式：当 且 或

或 时，

2.根据权利要求1所述的一种基于大气电场仪阵列群的雷暴云点电荷定位数据互补方法，其特征在于，步骤2中，得到雷暴云点电荷M1的球坐标(r1,α1,β1)的具体方法如下：电场强度E1，是一种三维矢量，对E1进行正交分解，得到：E1＝Ex1+Ey1+Ez1      (1)

其中，Ex1、Ey1、Ez1分别为N1测得X轴、Y轴、Z轴方向上的雷暴云点电荷的电场强度分量，且两两互相垂直。

对X，Y，Z轴方向的电位分布 进行求导：

z1比h1高出2个数量级，那么：

z1≈z1-h1≈z1+h1       (3)

基于主大气电场仪模型，M1到N1的距离r1为：

利用式(3)、式(4)，将式(2)变为：

式(5)中，中间变量 中间变量

根据式(5)，得到雷暴云点电荷M1的球坐标(r1,α1,β1)为：

3.根据权利要求1所述的一种基于大气电场仪阵列群的雷暴云点电荷定位数据互补方法，其特征在于，X2、Y2、Z2分别为其中，r2为N2测得M1到N2的距离，α2为N2测得的雷暴云点电荷的水平偏角，β2为N2测得的雷暴云点电荷的仰角。

4.根据权利要求1所述的一种基于大气电场仪阵列群的雷暴云点电荷定位数据互补方法，其特征在于，X3、Y3、Z3分别为：其中，r3为N3测得M1到N3的距离，α3为N3测得的雷暴云点电荷的水平偏角，β3为N3测得的雷暴云点电荷的仰角。