基于惯性导航技术的滚石运动特征参数提取研究

作     者：丛俊宇 梁风 史文兵 江兴元 邹洪波 CONG Junyu;LIANG Feng;SHI Wenbing;JIANG Xingyuan;ZOU Hongbo

作者机构：贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州省山地地质灾害防治工程技术研究中心贵州贵阳550025 贵州大学教育部喀斯特地质资源与环境重点实验室贵州贵阳550025 贵州省六盘水市自然资源局贵州六盘水553000 

出 版 物：《人民长江》 (Yangtze River)

年 卷 期：2023年第54卷第2期

页      面：184-190页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK一般075) 国家自然科学基金项目(42067046,42007271) 

主　　题：滚石运动 特征参数 惯性导航技术 运动姿态 

摘      要：现有研究滚石运动的手段存在设备布设复杂、获取数据单一等不足,在计算时普遍采用滚石轨迹随机分布的计算方法进行模糊化处理,精度较低。为快速准确获取滚石运动特征参数,提出利用惯性导航技术进行研究。介绍了惯性导航技术的基本原理,并通过室内试验对滚石试样运动速度及运动姿态进行解算,将解算结果与高速摄像机拍摄图像进行比较,验证了惯性导航技术的准确性。结果表明:(1)采用惯性导航技术,可快速准确获取滚石在运动过程中的加速度、速度、角速度等特征参数,并能够进一步解算滚石运动姿态及能量变化;(2)碰撞姿态对滚石碰撞过程具有明显影响,碰撞姿态将决定滚石后续运动方向、运动速度及冲击能量的大小。