飞机噪声监测方法及其装置与流程

本发明涉及噪声监测领域，具体而言，涉及一种飞机噪声监测方法及其装置。
背景技术：
：随着航班量的快速增长和机场新建、机场扩建项目的增加，机场航空噪声问题日益突出。对飞机的评价不仅要考虑安全、经济和简便，也应重视噪声评价。传统的飞机噪声监测方法主要采取监测单个事件的噪声来作为评价指标，具有偶然性，不能客观准确地评价飞机噪声带来的噪声影响。技术实现要素：有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种飞机噪声监测方法及其装置，。第一方面，本发明实施例提供了一种飞机噪声监测方法，所述方法包括：获取监测环境中飞机的飞行参数以及实际气象数据，所述飞行参数包括机型、发动机功率、机场跑道信息，所述实际气象数据包括气压、气温、相对湿度以及风速；基于预先保存的播音爬升规则以及所述飞行参数以及实际气象数据，校正所述机型在所述机场跑道的飞行航迹；获取随机预测点，基于校正后的所述飞行航迹，计算得到在所述机场跑道中，所述机型的飞机与随机预测点之间的斜距；基于所述机型的飞机的最大起飞重量以及所述斜距，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级；基于预先得到的第一时间段内每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，计算对应机型的飞机在对应机场跑道的有效感觉噪声级，得到飞机的有效感觉噪声级平均值；基于预先得到的所述第一时间段内多个第二时间段中，每个第二时间段内的飞机起降架次数以及所述飞机的有效感觉噪声级平均值，计算得到计权等效连续感觉噪声级。该方法能够缓解传统的飞机程序噪声监测方法具有偶然性，不能客观准确地评价飞机噪声带来的噪声影响的问题。第二方面，本发明实施例提供了一种飞机噪声监测装置，所述装置包括：获取模块，用于获取监测环境中飞机的飞行参数以及实际气象数据，所述飞行参数包括机型、发动机功率、机场跑道信息，所述实际气象数据包括气压、气温、相对湿度以及风速；校正模块，用于基于预先保存的播音爬升规则以及所述飞行参数以及实际气象数据，校正所述机型在所述机场跑道的飞行航迹；第一计算模块，用于获取随机预测点，基于校正后的所述飞行航迹，计算得到在所述机场跑道中，所述机型的飞机与随机预测点之间的斜距；第二计算模块，用于基于所述机型的飞机的最大起飞重量以及所述斜距，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级；第三计算模块，用于基于预先得到的第一时间段内每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，计算对应机型的飞机在对应机场跑道的有效感觉噪声级，得到飞机的有效感觉噪声级平均值；第四计算模块，用于基于预先得到的所述第一时间段内多个第二时间段中，每个第二时间段内的飞机起降架次数以及所述飞机的有效感觉噪声级平均值，计算得到计权等效连续感觉噪声级。该装置能够缓解传统的飞机程序噪声监测装置具有偶然性，不能客观准确地评价飞机噪声带来的噪声影响的问题。与现有技术相比，本发明各实施例提出的飞机噪声监测方法及其装置的有益效果是：通过结合飞机的飞行参数以及实际气象数据计算出飞机的有效感觉噪声级，通过对不同机型的飞机在不同的时间段在不同机场跑道上所产生的有效感觉噪声级，计算出飞机的有效感觉噪声级平均值，并基于所述有效感觉噪声级平均值计算出飞机的计权等效连续感觉噪声级。计权等效连续感觉噪声级考虑到了噪声发送的次数以及每天的飞机的暴露事件的影响，以缓解传统的飞机程序噪声监测方法具有偶然性，不能客观准确地评价飞机噪声带来的噪声影响的问题。为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明实施例提供的电子设备的结构框图；图2为本发明第一实施例提供的飞机噪声监测方法的流程图；图3为本发明第一实施例提供的机场的噪声等值线图；图4为本发明第二实施例提供的飞机噪声监测方法的流程图；图5为本发明第三实施例提供的飞机噪声监测装置的结构框图；图6为本发明第四实施例提供的飞机噪声监测装置的结构框图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1所示，是电子设备的方框示意图。所述电子设备100包括：飞机噪声监测装置、存储器110、存储控制器120、处理器130、外设接口140、输入输出单元150、音频单元160、显示单元170。所述存储器110、存储控制器120、处理器130、外设接口140、输入输出单元150、音频单元160以及显示单元170各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述飞机噪声监测装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器中或固化在所述客户端设备的操作系统(operatingsystem，OS)中的软件功能模块。所述处理器130用于执行存储器110中存储的可执行模块，例如所述飞机噪声监测装置包括的软件功能模块或计算机程序。其中，存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，只读存储器(ReadOnlyMemory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(ElectricErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器110用于存储程序，所述处理器130在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的服务器所执行的方法可以应用于处理器130中，或者由处理器130实现。处理器130可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器130可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。所述外设接口140将各种输入/输入装置耦合至处理器130以及存储器110。在一些实施例中，外设接口140，处理器130以及存储控制器120可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。输入输出单元150用于提供给用户输入数据实现用户与电子设备100的交互。所述输入输出单元150可以是，但不限于，鼠标和键盘等。音频单元160向用户提供音频接口，其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。显示单元170在电子设备100与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元170可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器130进行计算和处理。第一实施例请参照图2，图2是本发明第一实施例提供的一种飞机噪声监测方法的流程图。下面将对图2所示的流程进行详细阐述，所述方法包括：步骤S110：获取监测环境中飞机的飞行参数以及实际气象数据，所述飞行参数包括机型、发动机功率、机场跑道信息，所述实际气象数据包括气压、气温、相对湿度以及风速。根据国际民航组织ICAO(InternationalCivilAviationOrganization)的规定，机场噪声测量的气象条件是：气压值1013.25百帕、气温25摄氏度、相对湿度70％且无风。但机场气象条件通常很难满足这个标准，实际测量时满足气温值2摄氏度至30摄氏度；相对湿度30％至90％；风速小于等于19km/h即可。步骤S120：基于预先保存的播音爬升规则以及所述飞行参数以及实际气象数据，校正所述机型在所述机场跑道的飞行航迹。播音爬升规则(BoeingClimbOutProgram)是windows界面下用于分析航线并利用用户提供的离场或者进近程序计算性能软件，该软件可以根据输入的飞机机型、发动机功率、机场跑道信息以及机场实际气象数据，输出详细的飞行参数报告，生成飞机的垂直剖面和地面轨迹，即校正飞机的飞行航迹。步骤S130：获取随机预测点，基于校正后的所述飞行航迹，计算得到在所述机场跑道中，所述机型的飞机与随机预测点之间的斜距。以跑道入口端的中心为原点，跑道中心线以及延长线为x轴，离场方向是正方向，垂直于跑道中心线的方向为y轴，离场方向左侧为正方向，垂直于地面为z轴建立直角坐标系。沿x轴坐标从-10000至10000每隔200m，y轴坐标从-2000至2000每隔100m设置一个预测点，预测点的坐标为(x,y,z)。飞机起飞爬升或者降落时与地面所成的角度为θ，随机获取其中的一个预测点，则飞机与预测点之间的斜距D为：步骤S140：基于所述机型的飞机的最大起飞重量以及所述斜距，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级。ICAO规定，不同起飞重量的飞机的允许噪声值不同。表1示出了飞机的最大起飞重量与允许噪声值的对应关系，其中，M为飞机的最大起飞重量。表1不同起飞重量的飞机的允许噪声值最大起飞重量侧向测量点噪声(dB)着陆测量点噪声(dB)起飞测量点噪声(dB)0到34吨1021029334吨到272吨91.83+6.64logM91.83+6.64logM67.56+16.61logM大于等于272吨108108108使用matlab多项式拟合可以确定飞机的噪声距离特征曲线。例如，B373机型的飞机的噪声距离拟合式为LEPN＝-0.18*D+128.6，其中，LEPN是有效噪声级，D是预测点到飞机航迹的斜距。基于LEPN＝-0.18*D+128.6，可以计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级。步骤S150：基于预先得到的第一时间段内每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，计算对应机型的飞机在对应机场跑道的有效感觉噪声级，得到飞机的有效感觉噪声级平均值。由于不同机型的飞机在同样的跑道或者同样机型的飞机在不同的跑道造成的有效感觉噪声级不同，因此，为了计算的方便，可以预先统计在一个第一时间段内，每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，结合在一个第一时间段内，每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数计算得到飞机的有效感觉噪声级平均值，并以有效感觉噪声级平均值作为一个普遍适用的，可以衡量一架任意机型的飞机在任意跑道上起飞或者降落一次所产生的噪声值。例如，可以预先统计在一天内，机场内起降的飞机机型以及每个机型的飞机所使用的跑道。进一步地，可以基于计算得到飞机的有效感觉噪声级平均值，其中，是有效感觉噪声级平均值，N为所述第一时间段内飞机总起降数，nij为在所述第一时间段内第i种飞机在j机场跑道的起降架次数，LEPNij是第i种飞机在第j机场跑道某点得到的有效噪声级。步骤S160：基于预先得到的所述第一时间段内多个第二时间段中，每个第二时间段内的飞机起降架次数以及所述飞机的有效感觉噪声级平均值，计算得到计权等效连续感觉噪声级。记权等效连续感觉噪声级是由国际民航组织推荐的评价指标，它基于有效感觉噪声级平均值，并对白天、晚间、夜间划分了界线，并针对不同的时间段乘以不同的权值。以一天为第一时间段，7：00—19：00，19：00—22：00，22：00—次日7：00为三个第二时间段,进一步地，可以基于计算得到计权等效连续感觉噪声级，其中，LWECPN是所述计权等效连续感觉噪声级，是有效感觉噪声级平均值，N1、N2、N3分别代表飞机在所述第一时间段内的7：00—19：00，19：00—22：00，22：00—次日7：00三个第二时间段内的起降架次数。再进一步地，可以基于计算得到的计权等效连续感觉噪声级绘制出各个预测点的噪声等值线图，以便于后续对噪声的治理。请参看图3，例如,对把南京禄口机场06号跑道进行噪声监测，监测计算所得到计权等效连续感觉噪声级可以使用Surfer8.0软件绘制50dB-110dB的噪声等值线图。图中，颜色越深表示噪声值越小。本发明实施例提供的飞机噪声监测方法的有益效果是：通过结合飞机的飞行参数以及实际气象数据计算出飞机的有效感觉噪声级，通过对不同机型的飞机在不同的时间段在不同机场跑道上所产生的有效感觉噪声级，计算出飞机的有效感觉噪声级平均值，并基于所述有效感觉噪声级平均值计算出飞机的计权等效连续感觉噪声级。计权等效连续感觉噪声级考虑到了噪声发送的次数以及每天的飞机的暴露事件的影响，以缓解传统的飞机程序噪声监测方法具有偶然性，不能客观准确地评价飞机噪声带来的噪声影响的问题。第二实施例请参照图4，图4是本发明第二实施例提供的一种飞机噪声监测方法的流程图。下面将对图4所示的流程进行详细阐述，所述方法包括：步骤S210：获取监测环境中飞机的飞行参数以及实际气象数据，所述飞行参数包括机型、发动机功率、机场跑道信息，所述实际气象数据包括气压、气温、相对湿度以及风速。步骤S220：基于预先保存的播音爬升规则以及所述飞行参数以及实际气象数据，校正所述机型在所述机场跑道的飞行航迹。步骤S230：获取随机预测点，基于校正后的所述飞行航迹，计算得到在所述机场跑道中，所述机型的飞机与随机预测点之间的斜距。步骤S240：基于所述机型的飞机的最大起飞重量以及所述斜距，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级。步骤S241：基于所述计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的感觉噪声级。进一步地，有效感觉噪声级的另一种表达式为LEPN＝LAmax+10lgTd/20+13，该式可以简化为LEPN＝LAmax+15dB，而感觉噪声级为LPN＝LAmax+13dB，基于LEPN＝LAmax+15dB和LPN＝LAmax+13dB，可以计算得到感觉噪声级LPN。步骤S250：基于预先得到的第一时间段内每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，计算对应机型的飞机在对应机场跑道的有效感觉噪声级，得到飞机的有效感觉噪声级平均值。步骤S260：基于预先得到的所述第一时间段内多个第二时间段中，每个第二时间段内的飞机起降架次数以及所述飞机的有效感觉噪声级平均值，计算得到计权等效连续感觉噪声级。第三实施例请参照图5，图5是本发明第三实施例提供的一种飞机噪声监测装置的结构框图。下面将对图5所示的结构框图进行阐述，所示装置400包括：获取模块410、校正模块420、第一计算模块430、第二计算模块440、第三计算模块450以及第四计算模块460。获取模块410，用于获取监测环境中飞机的飞行参数以及实际气象数据，所述飞行参数包括机型、发动机功率、机场跑道信息，所述实际气象数据包括气压、气温、相对湿度以及风速。校正模块420，用于基于预先保存的播音爬升规则以及所述飞行参数以及实际气象数据，校正所述机型在所述机场跑道的飞行航迹。第一计算模块430，用于获取随机预测点，基于校正后的所述飞行航迹，计算得到在所述机场跑道中，所述机型的飞机与随机预测点之间的斜距。第二计算模块440，用于基于所述机型的飞机的最大起飞重量以及所述斜距，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级。第三计算模块450，用于基于预先得到的第一时间段内每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，计算对应机型的飞机在对应机场跑道的有效感觉噪声级，得到飞机的有效感觉噪声级平均值。第四计算模块460，用于基于预先得到的所述第一时间段内多个第二时间段中，每个第二时间段内的飞机起降架次数以及所述飞机的有效感觉噪声级平均值，计算得到计权等效连续感觉噪声级。本实施例对装置400的各功能模块实现各自功能的过程，请参见上述图1至图4所示实施例中描述的内容，此处不再赘述。第四实施例请参照图6，图6是本发明第四实施例提供的一种飞机噪声监测装置的结构框图。下面将对图6所示的结构框图进行阐述，所示装置500包括：获取模块510、校正模块520、第一计算模块530、第二计算模块540、第三计算模块550、第四计算模块560以及第五计算模块570。获取模块510，用于获取监测环境中飞机的飞行参数以及实际气象数据，所述飞行参数包括机型、发动机功率、机场跑道信息，所述实际气象数据包括气压、气温、相对湿度以及风速。校正模块520，用于基于预先保存的播音爬升规则以及所述飞行参数以及实际气象数据，校正所述机型在所述机场跑道的飞行航迹。第一计算模块530，用于获取随机预测点，基于校正后的所述飞行航迹，计算得到在所述机场跑道中，所述机型的飞机与随机预测点之间的斜距。第二计算模块540，用于基于所述机型的飞机的最大起飞重量以及所述斜距，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级。第三计算模块550，用于基于预先得到的第一时间段内每种机型的飞机在每个机场跑道的起降架次数，计算对应机型的飞机在对应机场跑道的有效感觉噪声级，得到飞机的有效感觉噪声级平均值。第四计算模块560，用于基于预先得到的所述第一时间段内多个第二时间段中，每个第二时间段内的飞机起降架次数以及所述飞机的有效感觉噪声级平均值，计算得到计权等效连续感觉噪声级。第五计算模块570，用于基于所述第二计算模块计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的有效感觉噪声级，计算得到所述机型的飞机在所述机场跑道的感觉噪声级。本实施例对装置500的各功能模块实现各自功能的过程，请参见上述图1至图4所示实施例中描述的内容，此处不再赘述。综上所述，本发明实施例提出的飞机噪声监测方法及其装置，通过结合飞机的飞行参数以及实际气象数据计算出飞机的有效感觉噪声级，通过对不同机型的飞机在不同的时间段在不同机场跑道上所产生的有效感觉噪声级，计算出飞机的有效感觉噪声级平均值，并基于所述有效感觉噪声级平均值计算出飞机的计权等效连续感觉噪声级。计权等效连续感觉噪声级考虑到了噪声发送的次数以及每天的飞机的暴露事件的影响，以缓解传统的飞机程序噪声监测方法具有偶然性，不能客观准确地评价飞机噪声带来的噪声影响的问题。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3