[發明專利]一種滾石軌跡實時修正計算方法

在審

• 申請號: 202010894265.6
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112069672A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 孟凡奇;張永偉;于德杰;劉永莉;張麗霞;楊冬銘;李晨旭;高帥
• 申請（專利權）人: 山東省地質環境監測總站（山東省地質災害防治技術指導中心）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01C21/20;G06F111/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種滾石軌跡實時修正計算方法，其特征在于：該方法采用的設備包括九軸傳感器、無線通信模塊和計算機，所述九軸傳感器安裝于邊坡危巖內，并通過無線通信模塊與計算機通信，所述計算機內預存儲目標邊坡的數字模型和若干滾石飛落模型，當危巖松動變成滾石時，九軸傳感器實時監測的滾石位置和速度信號，計算機將接收到滾石位置和速度信號按照一定頻率與若干滾石飛落模型進行比對，根據比對結果篩選出最接近的滾石飛落模型，然后利用該滾石飛落模型對后續軌跡進行計算和預測。

2.如權利要求1所述滾石軌跡實時修正計算方法，其特征在于：篩選出最接近的滾石飛落模型的方法如下：

步驟1、建立滾石初始飛落方向所在豎直平面的二維坐標系xoy，通過目標邊坡的數字模型得到坡面方程f(x，y)，將滾石飛落實際在二維坐標系xoy內曲線記為β，將若干滾石飛落模型在二維坐標系xoy內曲線分別記為α₁,α₂…α_n，n為滾石飛落模型總數；

步驟2、將滾石實際軌跡按照一定頻率分成若干采樣點，采樣點的x軸坐標分別記為x₁,x₂…x_m，m為采樣點總數；

步驟3、計算第一個滾石飛落模型在各個采樣點處與滾石飛落實際位置的y坐標差值，第一個采樣點處，第一個滾石飛落模型與滾石飛落實際位置的y坐標差值為：

s₁₁＝|α₁(x₁)-β(x₁)|

第二個采樣點處，第一個滾石飛落模型與滾石飛落實際位置的y坐標差值為：

s₁₂＝|α₁(x₂)-β(x₂)|

第三個采樣點處，第一個滾石飛落模型與滾石飛落實際位置的y坐標差值為：

s₁₃＝|α₁(x₃)-β(x₃)|

如此類推，第m個采樣點處，第一個滾石飛落模型與滾石飛落實際位置的y坐標差值為：

s_1m＝|α₁(x_m)-β(x_m)|

因此，第一個滾石飛落模型與滾石飛落實際軌跡的誤差均值為：

為了便于計算，利用誤差方差表達誤差均值，誤差方差記為：

步驟4、按照步驟3方法計算出每個滾石飛落模型與滾石飛落實際軌跡的誤差方差，得到誤差方差據序列(s₁,s₁…s_n)；

步驟5、求出誤差方差據序列中的最小值min(s₁,s₁…s_n)，對應的滾石飛落模型即為最優滾石飛落模型，采用該最優滾石飛落模型預測滾石后續軌跡。

3.如權利要求2所述滾石軌跡實時修正計算方法，其特征在于：所述步驟2中，采樣的頻率為10-100次每秒。