【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机场道面板底的脱空评价，具体地指一种基于远距激光测振的机场道面板底脱空评价方法及系统。
技术介绍
1、机场刚性道面板底脱空会降低结构承载力，在飞机动载、环境因素、地基沉降的影响下，进一步加速道面损伤断裂进程，直接影响飞行区设施耐久与运行安全。如果机场道面板出现严重的脱空状态，甚至可能会对飞机的起飞和降落造成安全事故。
2、中国专利公开号为cn114319042a的专利技术专利申请公开了一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置及使用方法，解决了一些针对目前机场脱空检测方法中，设备装置在实际应用中达不到理论的精度要求，测量面积小、测量稳定性低、测量准确性低的技术问题。该专利技术专利适用于封闭部分跑道下的机场刚性道面板底脱空的检测。
3、中国专利公开号为cn116484661a的专利技术专利申请公开了一种单块水泥混凝土道面板脱空状态预警方法，基于探地雷达技术测定道面板脱空，提出了一种刚性道面板底脱空范围对道面影响程度的评价方法，并提出了道面板脱空分级预警系统。该专利技术专利适用于单个刚性道面的脱空风险等级评价，不适用于多块机场道面板底脱空的风险等级评价。
4、因此，需要一种全域、精准、实时、且不干扰正常交通地评价机场刚性道面板底脱空的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是克服上述现有技术存在的缺陷，进而提供一种基于远距激光测振的机场道面板底脱空评价方法及系统。
2、实现本专利技术目的采用的技术方案是一种基于远距激光测振的机
3、基于现场道面板振动感知数据建立机场刚性道面高精度仿真模型；
4、通过所述机场刚性道面高精度仿真模型计算多种工况下机场刚性道面中心点的振动特征参数；
5、建立道面板底脱空面积与道面板振动特征参数间的映射关系，并根据道面板脱空面积对应的道面板脱空状态，统计道面板脱空状态对应道面板中心点振动参数的范围；
6、采集飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数，根据所述道面板中心点振动参数的范围对所述实测振动特征参数进行分项评分；
7、根据所有实测振动特征参数的评分总和判断道面的脱空状态。
8、在上述技术方案中，所述建立机场刚性道面高精度仿真模型包括：
9、根据现场感知的飞机机型、飞机轮迹、飞机横向偏移、飞机滑行速度，采用全尺寸虚拟样机模型模拟飞机对道面的动力作用，建立基于文科勒地基与考虑接缝传荷能力的机场刚性道面九块板精细化有限元模型，通过现场结构响应类感知数据进行验证，不断迭代优化模型，进而获得基于现场道面板振动感知响应数据的机场刚性道面高精度仿真模型。
10、在上述技术方案中，将飞机事件参数、道面结构参数、道面几何参数、道面材料参数、板底脱空形态参数带入所述机场刚性道面高精度仿真模型，采用力学仿真法输出大量工况下道面板中心点的振动特征参数，进而建立机场刚性道面板中心点振动特征参数数据库。
11、在上述技术方案中，通过cnn机器学习模型，建立道面板底脱空面积与道面板特征参数间的映射关系。
12、在上述技术方案中，采集飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数包括：通过激光轮迹仪解析飞机机型、飞机轮迹、飞机横向偏移、飞机滑行速度的飞机滑跑荷载参数；通过远距激光测振仪布设于跑道路灯处，测定飞机通过目标道面板时，中心点位的原始振动响应数据。
13、在上述技术方案中，将所述道面板中心点位的原始振动响应数据进行小波变换处理，保留频段范围为50～250hz的中频振动信息，提取处理后的小波能量分布值en、小波重构误差err、小波熵值hn)、主要小波分量贡献率cn飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数。
14、本专利技术还提供一种基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价系统，该系统包括：
15、机场刚性道面高精度仿真模型，用于计算多种工况下机场刚性道面中心点的振动特征参数；
16、学习模型，用于建立道面板底脱空面积与道面板振动特征参数间的映射关系，并根据道面板脱空面积对应的道面板脱空状态，统计道面板脱空状态对应道面板中心点振动参数的范围；
17、数据采集模块，用于采集飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数；
18、脱空状态评价模块，用于根据实测振动特征参数在道面板中心点振动参数的范围对实测振动特征参数进行分项评分；最后根据所有实测振动特征参数的评分总和判断道面的脱空状态。
19、本专利技术具有以下优点：
20、1、本专利技术适配于机场跑道刚性道面脱空全域评价，且不干扰跑道正常运行，能实时地反映机场道面板底脱空状态。弥补了现有技术检测板底脱空时，只能针对单个区域及封闭部分交通情况下检测的不足。采用远距激光测振仪可以实时获取多个道面板目标分块区域的振动响应数据,实现机场道面板底脱空状态的全面监测。
21、2、融合现场数据和仿真计算，构建了全工况数据库，能覆盖机场道面不同结构参数和运行工况下的脱空状态，有利于提高评价准确性。
22、3、提出明确的脱空等级标准和评定方法，实现定量化评价脱空程度。通过提取和比较道面板振动特征参数，定量判定脱空程度,为机场道面管养决策提供可靠科学依据。
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1.一种基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于，所述建立机场刚性道面高精度仿真模型包括：
3.根据权利要求2所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于：将飞机事件参数、道面结构参数、道面几何参数、道面材料参数、板底脱空形态参数带入所述机场刚性道面高精度仿真模型，采用力学仿真法输出大量工况下道面板中心点的振动特征参数，进而建立机场刚性道面板中心点振动特征参数数据库。
4.根据权利要求1所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于：通过CNN机器学习模型，建立道面板底脱空面积与道面板特征参数间的映射关系。
5.根据权利要求1所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于，采集飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数包括：通过激光轮迹仪解析飞机机型、飞机轮迹、飞机横向偏移、飞机滑行速度的飞机滑跑荷载参数；通过远距激光测振仪布设于跑道路灯处，测定飞机通过目标道面板时，中心点位的原
6.根据权利要求5所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于：将所述道面板中心点位的原始振动响应数据进行小波变换处理，保留频段范围为50～250HZ的中频振动信息，提取处理后的小波能量分布值En、小波重构误差Err、小波熵值Hn、主要小波分量贡献率Cn飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数。
7.一种基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价系统，其特征在于：据现场感知的飞机机型、飞机轮迹、飞机横向偏移、飞机滑行速度，采用全尺寸虚拟样机模型模拟飞机对道面的动力作用，建立基于文科勒地基与考虑接缝传荷能力的机场刚性道面九块板精细化有限元模型，通过现场结构响应类感知数据进行验证，不断迭代优化模型，进而获得基于现场道面板振动感知响应数据的机场刚性道面高精度仿真模型。
...【技术特征摘要】
1.一种基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于，所述建立机场刚性道面高精度仿真模型包括：
3.根据权利要求2所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于：将飞机事件参数、道面结构参数、道面几何参数、道面材料参数、板底脱空形态参数带入所述机场刚性道面高精度仿真模型，采用力学仿真法输出大量工况下道面板中心点的振动特征参数，进而建立机场刚性道面板中心点振动特征参数数据库。
4.根据权利要求1所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于：通过cnn机器学习模型，建立道面板底脱空面积与道面板特征参数间的映射关系。
5.根据权利要求1所述基于远距激光测振的机场道面板底脱空状态评价方法，其特征在于，采集飞机通过事件下道面结构的实测振动特征参数包括：通过激光轮迹仪解析飞机机型、飞机轮迹、飞机横向偏移、飞机滑行速度的飞机滑跑荷载...
【专利技术属性】
技术研发人员：田雨，凌建明，赵鸿铎，赵海东，赵新东，刘静，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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