基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统及预测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统及预测方法，该系统包含：多个噪声监测点、ADS

【技术实现步骤摘要】
基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统及预测方法


[0001]本专利技术属于涉及噪声预测
，具体涉及一种基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统及预测方法。

技术介绍

[0002]基于NPD曲线的机场噪声预测模型是通过拟合NPD曲线得出预测点的理论噪声值，再根据机场周围的具体环境以及飞机飞行轨迹（地面轨迹和飞行剖面）等信息进行相应的修正，最后得出符合机场实际环境的预测值。该噪声预测模型需要大量的预测输入，不仅包括飞机性能相关信息，还需要各个阶段的飞行程序、机场环境信息、航班信息等。其中部分数据获取成本巨大或精确度不够，使机场噪声预测的成本急剧增高、预测误差变大，给预测模型的实际应用带来困难。另外，飞机实际飞行情况与航班计划规定有所区别，如飞机不可能完全按照规划的航迹飞行，在实际的飞行中会有一定的偏差，这就会导致一定的计算误差，在某些情况下会导致计算结果无效。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统及预测方法，采用的技术方案如下：一种基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，包含：多个噪声监测点，沿着主航道间隔分布，用于实时采集噪声数据；ADS
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B地面接收装置，用于实时采集飞机的航迹信息；服务器，通讯连接至多个噪声监测点和ADS
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B地面接收装置并接收多个噪声监测点和ADS
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B地面接收装置发送过来的噪声数据和航迹信息，服务器中存储有每个噪声监测点的地理位置信息；服务器根据接收到的监测数据计算出有效航迹；服务器根据接收到的监测数据计算出有效航迹的每个位置点处的飞机的声功率级；服务器根据飞机跑道以及机场周围地理信息构建地面预测点的坐标位置；服务器以飞机航迹时间为参考，根据声音的传播特性以及有效航迹每个位置点与地面预测点之间的距离，推导有效航迹每个位置点实际到达地面预测点的时间和声压级大小，并以此绘制出有效航迹过程中每个地面预测点接收到的声压级的时间变化曲线。
[0004]进一步地，噪声监测点采集的噪声数据包含A计权声压级和1/3OCT频谱声压级；ADS
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B地面接收装置采集的航迹信息包含飞机的飞行轨迹以及每个位置时刻点t_plane。
[0005]进一步地，对于多个噪声监测点中的一个，服务器根据A计权声压级以及15dB的信噪比确认噪声监测点的飞机噪声事件的起始时刻t_noise；计算飞机的飞行轨迹的每一个位置点与噪声监测点的距离L；
计算飞机的飞行轨迹达到噪声检测点的时间差dt；将每个位置时刻点t_plane 加上时间差dt得到这段航迹中飞机产生的噪声传播到噪声监测点的时间t_arr；t_arr和t_noise经过延时修正已经同步，t_noise 起始时刻点就是飞机飞行对该噪声监测点的噪声影响的起始点t_arr，将t_arr延时进行反推到t_plane对应的航迹，就是本次飞行航迹中这一个噪声监测点所确认的部分有效航迹Sn；服务器对每个噪声监测点都进行上述计算得到多个噪声监测点所确认的多段部分有效航迹Sn，将多段部分有效航迹Sn进行综合组成飞机的有效航迹。
[0006]进一步地，服务器还将有效航迹时刻和每个预测点接收到的声压级的时间变化曲线时刻对齐，提取飞机不同的飞行时刻对地面每个预测点处的声压级影响的等高线分布。
[0007]进一步地，服务器还将整个有效航迹中地面每个预测点的声压级进行时间平均，绘制出单架次飞机飞行事件对地面的噪声影响的等高线分布图。
[0008]进一步地，所述服务器通过下述声压传播距离公式计算出有效航迹的每个位置点处的飞机的声功率级，其中，Loct,w表示由点声源产生的倍频带声功率级，Dc表示指向性校正，Adiv表示几何发散衰减，Abar表示遮挡物的衰减，Aatm表示空气吸收引起的衰减，Agr 表示地面效应衰减，Amisc表示其他衰减。
[0009]进一步地，利用最小二程法对声压传播距离公式进行求解。
[0010]一种基于多点噪声监测的机场噪声分布预测方法，应用于前述的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，包含以下步骤：通过多个噪声监测点实时采集噪声数据发送至服务器；通过ADS
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B地面接收装置实时采集飞机的航迹信息发送至服务器；服务器根据接收到的监测数据计算出有效航迹；服务器还根据接收到的监测数据计算出有效航迹每个位置点处的飞机的声功率级；服务器再根据飞机跑道以及机场周围地理信息构建地面预测点的坐标位置；服务器以飞机航迹时间为参考，根据声音的传播特性以及有效航迹每个位置点与地面预测点之间的距离，推导有效航迹每个位置点实际到达地面预测点的时间和声压级大小，并以此绘制出有效航迹过程中每个地面预测点接收到的声压级的时间变化曲线。
[0011]进一步地，噪声监测点采集的噪声数据包含A计权声压级和1/3OCT频谱声压级；ADS
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B地面接收装置采集的航迹信息包含飞机的飞行轨迹以及每个位置时刻点t_plane。
[0012]进一步地，服务器根据接收到的监测数据计算出有效航迹的具体方法为：对于一个噪声监测点，服务器根据A计权声压级以及15dB的信噪比确认噪声监测点的飞机噪声事件的起始时刻t_noise；服务器接收到的航迹信息包含飞机的飞行轨迹以及每个位置时刻点t_plane；计算飞机的飞行轨迹的每一个点的位置与噪声监测点的距离L；根据声速反推飞机的飞行轨迹达到噪声检测点的时间差dt；
将每个位置时刻点t_plane 加上时间差dt作为这段航迹中飞机产生的噪声传播到噪声监测点的时间t_arr；t_arr和t_noise经过延时修正已经同步，t_noise 起始时刻点就是飞机飞行对该噪声监测点的噪声影响的起始点t_arr，将t_arr延时进行反推到t_plane对应的航迹，就是本次飞行航迹中这一个噪声监测点所确认的部分有效航迹Sn；服务器对每个噪声监测点都进行上述计算得到多个噪声监测点所确认的多段部分有效航迹Sn，将多段部分有效航迹Sn进行综合组成飞机的有效航迹。
[0013]进一步地，服务器还将有效航迹时刻和每个预测点接收到的声压级的时间变化曲线时刻对齐，提取飞机不同的飞行时刻对地面每个预测点处的声压级影响的等高线分布。
[0014]进一步地，服务器还将整个有效航迹中地面每个预测点的声压级进行时间平均，绘制出单架次飞机飞行事件对地面的噪声影响的等高线分布图。
[0015]本专利技术的有益之处在于所提供的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统及预测方法，基于多个噪声监测点的噪声数据和飞机飞行轨迹信息，结合声音在空气中的传播特效，由噪声监测点的声压级和飞机位置，推算出飞机的声源声功率，并由此预测出地面各个位置受飞机影响的声压级大小。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测方法的流程图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，对本专利技术做进一步详细说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，其特征在于，包含：多个噪声监测点，沿着主航道间隔分布，用于实时采集噪声数据；ADS
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B地面接收装置，用于实时采集飞机的航迹信息；服务器，通讯连接至多个所述噪声监测点和所述ADS
‑
B地面接收装置并接收多个所述噪声监测点和所述ADS
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B地面接收装置发送过来的噪声数据和航迹信息，所述服务器中存储有每个所述噪声监测点的地理位置信息；所述服务器根据接收到的监测数据计算出有效航迹；所述服务器根据接收到的监测数据计算出有效航迹的每个位置点处的飞机的声功率级；所述服务器根据飞机跑道以及机场周围地理信息构建地面预测点的坐标位置；所述服务器以飞机航迹时间为参考，根据声音的传播特性以及有效航迹每个位置点与地面预测点之间的距离，推导有效航迹每个位置点实际到达地面预测点的时间和声压级大小，并以此绘制出有效航迹过程中每个地面预测点接收到的声压级的时间变化曲线。2.根据权利要求1所述的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，其特征在于，所述噪声监测点采集的噪声数据包含A计权声压级和1/3OCT频谱声压级；所述ADS
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B地面接收装置采集的航迹信息包含飞机的飞行轨迹以及每个位置时刻点t_plane。3.根据权利要求2所述的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，其特征在于，对于多个所述噪声监测点中的一个，所述服务器根据A计权声压级以及15dB的信噪比确认所述噪声监测点的飞机噪声事件的起始时刻t_noise；计算飞机的飞行轨迹的每一个位置点与所述噪声监测点的距离L；计算飞机的飞行轨迹达到所述噪声检测点的时间差dt；将每个位置时刻点t_plane 加上时间差dt得到这段航迹中飞机产生的噪声传播到所述噪声监测点的时间t_arr；t_arr和t_noise经过延时修正已经同步，t_noise 起始时刻点就是飞机飞行对该噪声监测点的噪声影响的起始点t_arr，将t_arr延时进行反推到t_plane对应的航迹，就是本次飞行航迹中这一个噪声监测点所确认的部分有效航迹Sn；所述服务器对每个所述噪声监测点都进行上述计算得到多个所述噪声监测点所确认的多段部分有效航迹Sn，将多段部分有效航迹Sn进行综合组成飞机的有效航迹。4.根据权利要求3所述的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，其特征在于，所述服务器还将有效航迹时刻和每个预测点接收到的声压级的时间变化曲线时刻对齐，提取飞机不同的飞行时刻对地面每个预测点处的声压级影响的等高线分布。5.根据权利要求4所述的基于多点噪声监测的机场噪声分布预测系统，其特征在于，所述服务器还将整个有效航迹中地面每个预测点的声压级进行时间平均，绘制出单架次飞机飞行事件对地面的噪声影响的等高线分布图。6.根据权利要求1所述的基于多点噪声监测的机场噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁芳，晏敏锋，魏明，虞旭，苏佰礼，张鑫，李屹超，仇劲全，季亮，
申请(专利权)人：杭州爱华智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：