[發明專利]一種基于雙毫米波雷達測距三角定位的邊坡滑坡監測預警方法

有效

• 申請號: 202010720226.4
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111751813B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 李堅
• 申請（專利權）人: 李堅
• 主分類號: G01S13/08
• 分類號: G01S13/08;G01S13/46;G01S13/88;G08B21/10;G08B31/00
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1.一種基于雙毫米波雷達測距三角定位的邊坡安全監測預警方法，其特征在于：

①在被監測坡面上按照一定密度安裝若干毫米波雷達無源反射器F，作為F點周圍一定區域內的邊坡滑坡監測點F。在被監測邊坡的坡腳水平位置安裝兩處毫米波雷達A和B，A和B之間的直線距離AB長度為c；通過測量△ABF的邊AF、BF的長度a、b，實現了監測點F與AB之間垂直距離h的三角定位測量；在已知邊坡坡度β和AB與邊坡坡腳CD的水平垂直距離h_min的條件下，通過測量a和b，實現了監測F點與坡腳垂直距離L的測量；通過實時監測h或L的變化量Δh或ΔL，實現了對監測點F滑坡情況的實時監測和預警功能。

②△ABF的面積S_ABF與a、b的關系如公式1；h與a、b的關系如公式2；當F位移至F′，此時雷達A和B測量得到F的距離為a′和b′，由此引起h的變化量Δh如公式3、引起L的變化量ΔL如公式4。

③該方法測量h的標準差δh，與毫米波雷達A和B在有效距離測量范圍內的測量精度(標準差δa、δb)的關系如公式5；當h做微小變化(厘米級別)時，可以認為F是沿著邊坡坡面滑動，L的測量標準差δL與δh的關系如公式6。

2.根據權利要求1所述①，無源反射器F將毫米波雷達A和B發射的毫米波無線射頻信號反射回A和B，毫米波雷達A和B通過接收并處理F反射回的毫米波無線射頻信號，實現對a、b的測量。

3.根據權利要求1所述①和②，為保證監測精度，雷達反射器安裝位置F的安裝限制條件是：△ABF的∠FAB、∠FBA取值應不小于α_min(α_min0，單位為弧度)，α_min與c和δh的取值有關。

4.根據權利要求1所述②，采用均勻步長計數法對監測點F滑坡情況的實時監測和預警。設步長計數器i(i是非負整數)的預警限值為N_max(N_max＞0)；F位移引起h、L的變化量步長為Δh_step、ΔL_step，Δh_step≧δh、ΔL_step≧δL；每當F位移引起h和L的變化量Δh或ΔL達到Δh_step或ΔL_step，則計數器i加1；當i累積增大到等于N_max時，則表示監測點F發生滑坡并達到了預警限值。

公式1

公式2

公式3

公式4

公式5

公式6