閃電定位儀主要通過探測(cè)閃電產(chǎn)生的電磁信號(hào)來確定其位置，核心原理分為三大類，目前主流是將不同方法結(jié)合以提升精度。

1. 時(shí)差法（Time Difference of Arrival, TDOA）

這是應(yīng)用最廣泛的原理之一，需要至少 3 個(gè)接收站組成探測(cè)網(wǎng)。

閃電發(fā)生時(shí)會(huì)輻射出電磁信號(hào)，該信號(hào)以光速傳播。

不同位置的接收站會(huì)先后接收到這個(gè)信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)間差。

系統(tǒng)通過計(jì)算信號(hào)到達(dá)各站的時(shí)間差，結(jié)合各站的坐標(biāo)，用幾何方法交匯出閃電的具體位置。

2. 磁定向法（Magnetic Direction Finding, MDF）

該方法僅需 1 個(gè)接收站即可工作，主要確定閃電的方位角。

閃電產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在地面形成水平分量，接收站的磁環(huán)天線能捕捉這一磁場(chǎng)變化。

通過測(cè)量磁場(chǎng)兩個(gè)水平分量的比值，計(jì)算出閃電相對(duì)于接收站的方位角（即 “方向”）。

缺點(diǎn)是無法確定閃電的距離，通常需要與其他方法結(jié)合使用。

3. 時(shí)差測(cè)向混合法

為平衡定位精度和探測(cè)網(wǎng)成本，多數(shù)系統(tǒng)會(huì)采用這種混合方案。

當(dāng)探測(cè)網(wǎng)中接收站數(shù)量較少時(shí)，先通過磁定向法確定閃電的大致方位。

再結(jié)合部分站點(diǎn)間的信號(hào)時(shí)間差，進(jìn)一步縮小范圍，最終確定位置。

這種方法既能避免單站測(cè)向的距離盲區(qū)，又能降低多站時(shí)差法的建設(shè)成本。