[發明專利]一種活性粒子時空分布監測方法及系統

有效

• 申請號: 202111113367.0
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113806994B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 夏益祺
• 申請（專利權）人: 鹽城師范學院
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 陳彥朝

本發明提供了一種活性粒子時空分布監測方法及系統，包括：獲取活性粒子在空間中運動時的動能和勢能；根據獲取的所述動能和勢能，對活性粒子的運動進行約束條件限制；根據所述約束條件限制，確定活性粒子時空分布的位置坐標信息；根據所述位置坐標信息，與預設粒子活動范圍進行比對，判斷活性粒子是否符合正常活性下的運動范圍，所述方法及系統不僅可以對活性粒子的位置信息進行實時監控，還可以根據監測得到的粒子運動數據，為后續的粒子模擬研究提供數據支持，同時可以對空間環境狀態進行評估。

技術領域

本發明涉及活性粒子分布領域，特別涉及一種活性粒子時空分布監測方法。

背景技術

目前，分子動力學模擬是將系統中的粒子根據理論推導出真實運動的過程，得到的結果最貼近于真實的實驗結果。它是通過對系統的牛頓第二定律的運動方程積分來產生新的結構的分子模擬方法。它能夠實現在整個相空間內連續的抽樣，在系統到達平衡態的馳豫過程中可以通過分析得到與隨時間變化的相關物理量，這方面數據完整性上能夠超過一些實驗采樣上的極限。當系統處于平衡態后，通過對系統平衡態的多次抽樣可以分析得出系統的平衡態性質，這與實驗過程中測量樣品的穩定特征是比較類似的，并且樣本的數量越多，最終分析的結論也越真實，因此通過本發明可得到真實準確的對活性粒子在時空中的分布情況進行監測。

發明內容

本發明提供一種活性粒子時空分布監測方法及系統，用以解決在時空中活性粒子的分布情況，通過對時空中活性粒子的監測可以準確的得到粒子的位置信息，已經運動狀態的能量信息，根據得到的活性粒子在時空分布的信息，可以為在之后的粒子模擬研究提供信息依據。

一種活性粒子時空分布監測方法，包括：

獲取活性粒子在空間中運動時的動能和勢能；

根據獲取的所述動能和勢能，對活性粒子的運動進行約束條件限制；

根據所述約束條件限制，確定活性粒子時空分布的位置坐標信息；

根據所述位置坐標信息，與預設粒子活動范圍進行比對，判斷活性粒子是否符合目標活性下的運動范圍。

作為本發明的一種實施例：所述獲取活性粒子在空間中運動時的動能和勢能包括：

獲取活性粒子質量，計算固定時間粒子的位置矢量；

基于所述活性粒子質量和位置矢量，確定活性粒子之間的相互作用力，并確定活性粒子在空間中受到的粒子合力；

根據所屬相互作用力和粒子合理，進行粒子運動模擬，對所述活性粒子在時空分布中運動方程進行積分計算；

根據所述積分計算，確定活性粒子在空間運動時的動能和勢能。

作為本發明的一種實施例：所述根據獲取的所述動能和勢能，對活性粒子的運動進行約束條件限制包括：

根據所述動能和勢能，對活性粒子能量進行預估評價；

根據所述粒子能量預估評價，確定活性粒子在時空中運動分布閾值信息；

根據所述運動分布閾值信息，對活性粒子的位置矢量進行條件約束限制，獲取無重復計算的活性粒子運動數據。

作為本發明的一種實施例：所述根據所述約束條件限制，確定活性粒子時空分布的位置坐標信息，包括：

根據所述約束條件限制，確定活性粒子在t時刻的時間參數信息；

根據所述時間參數信息，計算活性粒子在t時刻前后的Δt時間間隔數據；

根據所述時間間隔數據，將活性粒子在t時刻前后的Δt時間間隔的位置坐標進行泰勒展開；

根據所述泰勒展開，設置數值更新域，降低活性粒子位置數據計算偏差；