一种基于加速度计的倾角计算方法技术

本发明专利技术提供一种基于加速度计的倾角计算方法，包括S1、将加速度计固设在被测物体的管的中心位置处，测量初始状态下的加速度向量S2、测量当前状态下待处理的加速度向量S3、对当前状态下待处理的加速度向量进行过滤处理，得到当前状态下处理后的加速度向量S4、根据确定初始状态下的加速度向量和当前状态下处理后的加速度向量之间的倾角α。如此，本发明专利技术通过对无效数据的过滤、冲击力数据的过滤、均值过滤这三种方式组合设计，有效的降低了冲击振动干扰对倾斜角度的影响，提高了计算倾斜角的精度和准确度。倾斜角的精度和准确度。倾斜角的精度和准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于加速度计的倾角计算方法


[0001]本专利技术涉及地质灾害预测
，具体涉及一种基于加速度计的倾角计算方法。

技术介绍

[0002]地质灾害的主要表现形式为崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等。地质灾害具有临界突发性、破坏力巨大等特点。在近几千年里，随着人类工程活动的日趋频繁，地质灾害也变得越来越频发，造成的损失也越来越大。
[0003]随着MEMS传感器的飞速发展，集成化的MEMS加速度计已经开始应用与滑坡崩塌监测等场景。例如MEMS加速度计的应用领域是惯性导航、姿态测量、导航制导等，其测量的特点主要是测量被测体的速度、加速度、俯仰角、航向角、翻滚角等。
[0004]然而，在实际使用中，利用MEMS加速度计监测边坡的倾斜角时，难免会受到外界的冲击和振动干扰，例如，边坡周边的施工处理、大型机械产生的噪音、人员走动等干扰，这些干扰会叠加到加速度计的测量数据中，从而会对边坡倾斜角的计算结果造成影响，降低测量精度。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供一种基于加速度计的倾角计算方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种基于加速度计的倾角计算方法，包括：
[0008]S1、将加速度计固设在被测物体的管的中心位置处，测量初始状态下的加速度向量
[0009]S2、测量当前状态下待处理的加速度向量
[0010]S3、对当前状态下待处理的加速度向量进行过滤处理，得到当前状态下处理后的加速度向量
[0011]S4、根据确定初始状态下的加速度向量和当前状态下处理后的加速度向量之间的倾角α。
[0012]可选地，在本专利技术中，步骤S2具体包括：
[0013]确定当前状态下待处理的加速度向量的模长L，其中，
[0014]判断模长L是否为零；
[0015]若是，去除该当前状态下待处理的加速度向量
[0016]若否，保留该当前状态下待处理的加速度向量
[0017]可选地，在本专利技术中，步骤S2还包括：
[0018]在采样周期内，获取若干组当前状态下待处理的加速度向量并计算模长；
[0019]确定若干组当前状态下待处理加速度向量的模长的极差值R，其中，R＝MAX(L1，L2，L3...L
n
)
‑
MIN(L1，L2，L3...L
n
)；
[0020]判断极差值R是否大于重力加速度阈值；
[0021]若是，去除该采样周期内的若干组当前状态下待处理的加速度向量
[0022]若否，保留该采样周期内的若干组当前状态下待处理的加速度向量
[0023]可选地，在本专利技术中，步骤S2还包括：
[0024]对采样周期内的若干组当前状态下待处理的加速度向量进行均值处理；
[0025]根据确定出当前状态下处理后的加速度向量
[0026]可选地，在本专利技术中，还包括：
[0027]确定初始状态下的加速度向量的模长L，其中，
[0028]判断模长L是否为零；
[0029]若是，重新测量初始状态下的加速度向量
[0030]若否，保留该初始状态下的加速度向量
[0031]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0032]本专利技术通过对无效数据的过滤、冲击力数据的过滤、均值过滤这三种方式组合设计，有效的降低了冲击振动干扰对倾斜角度的影响，以获取到较为精准的当前状态下的加
速度向量，减少了冲击振动对倾斜角计算结果的影响，提高了计算倾斜角的精度和准确度。
附图说明
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0034]图1是本专利技术的一种基于加速度计的倾角计算方法的整体结构图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]一种基于加速度计的倾角计算方法，如图1所示，包括：
[0039]S1、将加速度计固设在被测物体的管的中心位置处，测量初始状态下的加速度向量
[0040]S2、测量当前状态下待处理的加速度向量
[0041]S3、对当前状态下待处理的加速度向量进行过滤处理，得到当前状态下处理后的加速度向量
[0042]S4、根据确定初始状态下的加速度向量和当前状态下处理后的加速度向量之间的倾角α。
[0043]如此，本专利技术通过对无效数据的过滤、冲击力数据的过滤、均值过滤这三种方式组合设计，有效的降低了冲击振动干扰对倾斜角度的影响，以获取到较为精准的当前状态下的加速度向量，减少了冲击振动对倾斜角计算结果的影响，提高了计算倾斜角的精度和准确度。
[0044]可选地，在本专利技术中，步骤S2具体包括：
[0045]确定当前状态下待处理的加速度向量的模长L，其中，
[0046]判断模长L是否为零；
[0047]若是，去除该当前状态下待处理的加速度向量
[0048]若否，保留该当前状态下待处理的加速度向量
[0049]说明一点，当前状态下待处理的加速度向量的模长L为零时，也就是说，前状态下待处理的加速度向量为零向量，说明加速度计未采集到数据，也可以称之为无效数据，因此，在后续计算倾角时，为了提高计算倾角的准确性，应剔除该无效数据。
[0050]可选地，在本专利技术中，步骤S2还包括：
[0051]在采样周期内，获取若干组当前状态下待处理的加速度向量并计算模长；
[0052]确定若干组当前状态下待处理加速度向量的模长的极差值R，其中，R＝MAX(L1，L2，L3...L
n
)
‑
MIN(L1，L2，L3...L
n
)；
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于加速度计的倾角计算方法，其特征在于，包括:S1、将加速度计固设在被测物体的管的中心位置处，测量初始状态下的加速度向量S2、测量当前状态下待处理的加速度向量S3、对当前状态下待处理的加速度向量进行过滤处理，得到当前状态下处理后的加速度向量S4、根据确定初始状态下的加速度向量和当前状态下处理后的加速度向量之间的倾角α。2.根据权利要求1所述的一种基于加速度计的倾角计算方法，其特征在于，步骤S2具体包括：确定当前状态下待处理的加速度向量的模长L，其中，判断模长L是否为零；若是，去除该当前状态下待处理的加速度向量若否，保留该当前状态下待处理的加速度向量3.根据权利要求2所述的一种基于加速度计的倾角计算方法，其特征在于，步骤S2还包括：在采样周期内，获取若干组当前状态下待处理的加速度向量并计算模长；确定若干组当前状态下待处理加速度向量的模长的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓莹，吴志祥，陈晓会，陈晨，罗晓琴，张忠诚，
申请(专利权)人：北京中关村智连安全科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：