[发明专利]一种考虑高原机场气象条件的离场航线噪声评估方法

说明书

本发明公开了一种考虑高原机场气象条件的离场航线噪声评估方法，属于机场航空噪声评估方法领域。本发明考虑机场环境差异对噪声传播衰减的影响，结合航空器性能以及离场交通流信息，建立了适应于高原机场的离场程序噪声评估模型；采用“噪声柱”的概念建立离场航线周围噪声三维空间分布模型，确定航线产生严重噪声影响的航段区间，提高了高原机场噪声分布的计算准确性。表明相对于以往的噪声评估模型，本评估模型修正后的噪声影响面积准确度平均提高10.835％。本发明大大提高了考虑气象条件差异的机场噪声评估研究的实用性和准确性。

技术领域

本发明涉及一种考虑高原机场气象条件的离场航线噪声评估方法，属于机场噪声评估方法领域。

背景技术

目前，国内外研究学者以及研究机构对于机场噪声评估工作展开了大量的研究。主要包括噪声评估系统开发和噪声评估模型研究两个方面。

在噪声评估模型研究方面，Pretto^[15]等人利用公开的民用航空交通数据计算机场周围的真实噪声，通过飞行轨迹重建和模拟，使用ECAC文件29的飞机噪声计算模型绘制机场区域噪声等值线图。但该方法的精确性还依赖于数据质量和数量。Gagliardi^[16]等人通过统计方法研究飞机起飞过程中的操作设置与噪声监测数据之间的关系，从而导出简化的噪声预测模型，进而对飞行程序噪声水平进行评估并确定飞行员可操作的降噪措施。Jaeger^[17]等人报告了一种飞机噪声模拟模型sonAIR，该模型由两个独立的模块组成：声排放(包括发动机和机体)和声传播。其通过整合现有的噪声数据库来评估飞机运行产生的噪声，目前该方法更适用于评估单个独立航班运行产生的噪声影响。Torija^[18]等人提出了一种简化的机场噪声评估模型——快速航空噪声评估器(Rapid Aviation NoiseEvaluator,RANE)来计算航空噪声。该模型依赖于飞行轨迹噪声半径的概念，利用航空器飞行轨迹数据和NPD数据得到围绕来计算相应的噪声影响区域面积。为进一步简化该模型，Torija^[19]等人又将直线轨迹假设和通用机型假设作为测试条件分析噪声影响面积，结果表明通用机型和直线轨迹假设能够以最小的不确定性来估计噪声影响面积及其变化，但难以体现噪声影响区域的位置信息。

在噪声评估系统开发方面，欧洲民用航空会议^[10](European Civil AviationConference,ECAC)针对机场噪声等值线的计算，提出了一个基于NPD数据的机场噪声评估模型，根据影响噪声大小的两个主导因素：推力(Power)和斜距(Distance)，利用NPD数据插值计算噪声值，并根据飞行状态信息进行修正计算，进而得到地面噪声等值线。在此基础上，美国联邦航空局支持开发了航空环境设计工具(Aviation Environmental DesignTool,AEDT)^[11]、美国国防部支持开发的Noisemap^[12]以及美国麻省理工学院支持开发的NOISIM^[13]，均可用于评估航空器起降、滑行、试车等活动产生的噪声。德国的航空航天中心基于发动机和机身的噪声评估模型，支持开发了Simul软件^[14]，该软件除了可以输出飞机在下降过程中的噪声变化，还可以输出高度变化、襟翼设置、速度变化等性能数据。

另外，声音在不同的环境条件下传播时产生的吸收、衰减、折射、衍射等不同物理机制会对噪声测量点最终的噪声值产生影响。因此，高原机场与平原机场噪声评估的差异在于环境条件，包括温度、湿度、压力和风速的四方面基础气象要素和评估地区附近的地形要素。