一种面向机场航空噪声的滤波方法技术

本发明专利技术涉及噪声监测技术领域，本发明专利技术公开了一种面向机场航空噪声的滤波方法，包括以下步骤：确认监测点，进行全天监测，获取机场原始噪声监测数据；根据所述原始噪声监测数据计算A计权声压级数据；获取航班信息和雷达定位信息，并根据预先构建的定位模型，定位到朝着所述监测点飞越的飞机噪声时域波形图；根据所述飞机噪声时域波形图，利用预先构建的滤波模型过滤掉所述飞机噪声中的环境噪声，得到滤波后的1/3倍频程声压级数据；根据所述噪声滤波后的1/3倍频程声压级数据计算最终A计权声压级数据；本发明专利技术在实现飞机飞越阶段的环境噪声过滤的同时保留了飞机噪声，这有助于提高机场附近飞机起降噪声相关研究和监管结果的可靠性。近飞机起降噪声相关研究和监管结果的可靠性。近飞机起降噪声相关研究和监管结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向机场航空噪声的滤波方法


[0001]本专利技术涉及噪声监测
，更具体的说是涉及一种面向机场航空噪声的滤波方法。

技术介绍

[0002]目前，国内外研究人员和民航业界已经对机场附近的飞机起飞噪声进行了相关的研究和监管，如声源定位、噪声预测、噪声指标监测，机型分类以及飞机噪声对人造成的烦恼等，环境噪声在一定程度上影响着相关研究的可靠性，也影响着行业监管机构对噪声超标的飞机收取的噪声费。因为噪声监测设备所承受的实际噪声水平在很大程度上取决于气象条件，飞行轨迹和环境噪声。
[0003]常见的噪声分离方法有两种。一种是将低于最大加权声压级或最大纯音修正感觉噪声级10dB作为飞机噪声的有效时间段，实现飞机噪声与环境噪声的分离。但这将导致测量声压级差值大于10dB的飞机噪声被舍弃。另一种是根据不同噪声源的影响范围的差异性，分析多个噪声监测点数据的相似性对背景噪声进行分离。但这种噪声识别方法不仅成本高，而且对于一些影响范围相似的混合噪声源，这种噪声识别方法不能实现有效的噪声分离。
[0004]因此，如何提供一种面向机场航空噪声的滤波方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种面向机场航空噪声的滤波方法，能够保留飞机噪声，实现飞机飞越阶段的环境噪声过滤，提高机场附近飞机起降噪声相关研究和监管结果的可靠性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种面向机场航空噪声的滤波方法，包括以下步骤：
[0008]确认监测点，进行全天监测，获取机场原始噪声监测数据；
[0009]根据所述原始噪声监测数据计算A计权声压级数据；
[0010]获取航班信息和雷达定位信息，并根据预先构建的定位模型，定位到朝着所述监测点飞越的飞机噪声时域波形图；
[0011]根据所述飞机噪声时域波形图，利用预先构建的滤波模型过滤掉所述飞机噪声中的环境噪声，得到滤波后的1/3倍频程声压级数据；
[0012]根据所述噪声滤波后的1/3倍频程声压级数据计算最终A计权声压级数据。
[0013]进一步的，所述全天监测建立在如下气象条件进行：
[0014]A：无降水；
[0015]B：在高于地面10米处与飞机之间的整个传声路径上，大气温度在－10℃～35℃之间，相对湿度在20％～95％之间；
[0016]C：在高于地面10米处与飞机之间整个传声路径上的相对湿度和大气温度，不会使中心频率为8kHz的三分之一倍频程上的声衰减大于12dB/100米；
[0017]D：在高于地面10米处，平均风速不超过22千米/小时，飞机的侧风平均风速不超过13千米/小时。
[0018]进一步的，根据所述原始噪声监测数据计算A计权声压级数据，步骤包括：
[0019]对所述原始噪声监测数据进行数据转换，得到十进制数据；
[0020]对所述十进制数据进行数据清洗，剔除异常数据，保留正常数据；
[0021]对所述正常数据进行数据排序，得到时序排列后的A计权声压级数据
[0022]根据所述时序排列后的A计权声压级数据，构建编程算法绘制A计权声压级与时间的时域波形图。
[0023]进一步的，所述数据排序步骤包括：将相邻两行数据的时间戳，进行大小比较，若下一行的时间戳小于上一行，则此行数据的位置存在异常；
[0024]将异常行数据之前的时间戳，按照倒序分别与异常行数据的时间戳比较，若异常行数据的时间戳大于某一正常行数据的时间戳，则将异常行数据插入到此正常行数据之前。
[0025]进一步的，获取航班信息和雷达定位信息，并根据预先构建的定位模型，定位到朝着所述监测点飞越的飞机噪声时域波形图，包括：
[0026]所述航班信息包括飞机的经纬度信息、起降飞机的航班号，离港飞机的起飞时间和到港飞机的到达时间；
[0027]根据所述离港飞机的起飞时间和到港飞机的到达时间以及所述A计权声压级数据的时域波形图，定位工作时间；
[0028]根据所述飞机的经纬度信息、航班时间表和所述工作时间，通过预先构建的编程算法定位到朝着监测点飞越的飞机噪声时域波形图。
[0029]进一步的，根据所述飞机噪声时域波形图，利用预先构建的滤波模型过滤掉所述飞机噪声中的环境噪声，步骤包括：
[0030]根据所述飞机噪声时域波形图，分别用飞机噪声时域波形左右两端环境噪声的1/3倍频程声压级数据，计算出环境噪声每个频带的平均声压级数据；
[0031]将飞机噪声和左右两端环境噪声的1/3倍频程所述声压级数据转换为声压数据；
[0032]将飞机噪声时域波形以峰值为分界线分为左右两段；通过将左右两端环境噪声的1/3倍频程平均声压级对应的声压从飞机噪声左右段每一时刻的1/3倍频程声压中减去，来过滤环境噪声，得到滤除环境噪声后的1/3倍频程声压数据；
[0033]将所述滤除环境噪声后的1/3倍频程声压数据，转换为声压级数据。
[0034]进一步的，所述计算环境噪声每个频带的平均声压级数据，采用的计算公式为：
[0035][0036]其中，表示环境噪声第n个倍频程的平均声压级；SPL(e)
n
表示环境噪声第n个倍频程的声压级；t表示所取的环境噪声的时间间隔。
[0037]进一步的，将飞机噪声和左右两端环境噪声的1/3倍频程所述声压级数据转换为
声压数据，采用的计算公式为：
[0038][0039]其中，p
n
表示第n个倍频程的声压；SPL
n
表示第n个倍频程的声压级；pref表示参考声压，p
ref
＝2
×
10
‑5，单位Pa；
[0040]过滤环境噪声，得到滤除环境噪声后的1/3倍频程声压数据，采用的计算公式为：
[0041]p(f)
n
＝p(m)
n
‑
p(e)
n
；
[0042]其中，p(f)
n
表示滤除环境噪声后第n个倍频程的声压；p(m)
n
表示第n个倍频程的飞机和环境混合噪声的声压；p(e)
n
表示第n个倍频程的环境噪声平均声压级对应的声压。
[0043]进一步的，将所述滤除环境噪声后的1/3倍频程声压数据，转换为声压级数据，采用的公式为：
[0044][0045]其中，SPL(f)
n
表示滤除环境噪声后第n个倍频程的声压级。
[0046]进一步的，根据所述噪声滤波后的1/3倍频程声压级数据计算最终A计权声压级数据，步骤包括：
[0047]将1/3倍频程30个中心频率的声压级对照A计权修正值数值表进行修正；
[0048]采用修正后的1/3倍频程声压级计算A计权声压级，计算公式如下：
[0049][0050]其中，SPL<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向机场航空噪声的滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：确认监测点，进行全天监测，获取机场原始噪声监测数据；根据所述原始噪声监测数据计算原始A计权声压级数据；获取航班信息和雷达定位信息，并根据预先构建的定位模型，定位到朝着所述监测点飞越的飞机噪声时域波形图；根据所述飞机噪声时域波形图，利用预先构建的滤波模型过滤掉所述飞机噪声中的环境噪声，得到滤波后的1/3倍频程声压级数据；根据所述噪声滤波后的1/3倍频程声压级数据计算最终A计权声压级数据。2.根据权利要求1所述的一种面向机场航空噪声的滤波方法，其特征在于，所述全天监测建立在如下气象条件进行：A：无降水；B：在高于地面10米处与飞机之间的整个传声路径上，大气温度在－10℃～35℃之间，相对湿度在20％～95％之间；C：在高于地面10米处与飞机之间整个传声路径上的相对湿度和大气温度，不会使中心频率为8kHz的三分之一倍频程上的声衰减大于12dB/100米；D：在高于地面10米处，平均风速不超过22千米/小时，飞机的侧风平均风速不超过13千米/小时。3.根据权利要求1所述的一种面向机场航空噪声的滤波方法，其特征在于，根据所述原始噪声监测数据计算A计权声压级数据，步骤包括：对所述原始噪声监测数据进行数据转换，得到十进制数据；对所述十进制数据进行数据清洗，剔除异常数据，保留正常数据；对所述正常数据进行数据排序，得到时序排列后的A计权声压级数据根据所述时序排列后的A计权声压级数据，构建编程算法绘制A计权声压级与时间的时域波形图，得到原始A计权声压级数据。4.根据权利要求3所述的一种面向机场航空噪声的滤波方法，其特征在于，所述数据排序步骤包括：将相邻两行数据的时间戳，进行大小比较，若下一行的时间戳小于上一行，则此行数据的位置存在异常；将异常行数据之前的时间戳，按照倒序分别与异常行数据的时间戳比较，若异常行数据的时间戳大于某一正常行数据的时间戳，则将异常行数据插入到此正常行数据之前。5.根据权利要求1所述的一种面向机场航空噪声的滤波方法，其特征在于，获取航班信息和雷达定位信息，并根据预先构建的定位模型，定位到朝着所述监测点飞越的飞机噪声时域波形图，包括：所述航班信息包括飞机的经纬度信息、起降飞机的航班号，离港飞机的起飞时间和到港飞机的到达时间；根据所述离港飞机的起飞时间和到港飞机的到达时间以及所述原始A计权声压级数据的时域波形图，定位工作时间；根据所述飞机的经纬度信息、航班时间表和所述工作时间，通过预先构建的编程算法定位到朝着监测点飞越的飞机噪声时域波形图。6.根据权利要求1所述的一种面向机场航空噪声的滤波方法，其特征在于，根据所述飞
机噪声时域波形图，利用预先构建的滤波模型过滤掉所述飞机噪声中的环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达，李金汉，黄志轩，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：