滚石运动加速度波形的EFD分析方法

来源：上海理工大学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：张御廷，李然，高迪哲，刘乐乐，杨晖

单位：上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093;上海健康医学院 医疗器械学院，上海 201318,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,中国地质调查局 青岛海洋地质研究所，青岛 266072,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093;上海健康医学院 医疗器械学院，上海 201318

摘要：为了研究滚石运动的发生机制，准确分析滚石运动中每一时刻的运动形式，实现对滚石灾害的防治，采用微机电惯性导航探测器和经验模态分解（EMD）、变分模态分解（VMD）和经验傅里叶分解（EFD）3种不同的信号分解算法，分别探讨了滚石运动过程中单一运动状态的加速度波形形式和3种信号分解算法对混合运动加速度信号的分解性能。在算法仿真测试中，经验傅里叶分解的均方根误差小于其他算法。在实验室滚石实验中，经验傅里叶分解所得子信号的可解释性最强且算法复杂度远小于其他算法。因此，可以通过经验傅里叶分解对微机电惯性导航系统中的加速度信号进行进一步的分析。经验傅里叶分解是研究滚石运动状态的一种有效且准确的算法。

关键词：惯性导航;滚石运动;经验模态分解;变分模态分解;经验傅里叶分解

基金资助：国家自然科学基金资助项目(12072200, 12002213)；崂山实验室科技创新项目（LSKJ202203507）