[发明专利]一种基于分层加权的飞行程序噪声评估方法

权利要求书

1.一种基于分层加权的飞行程序噪声评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)，基于航空器基本性能数据库BADA，构建航空器四维航迹预测模型，生成航空器四维航迹；

步骤(2)，通过斜距计算、NPD数据插值计算、修正计算建立航空器噪声评估模型；

步骤(3)，计算各噪声级噪声影响面积、噪声影响体积、敏感点噪声影响时间；

步骤(4)，建立基于改进灰色B型关联度的噪声综合评估模型，通过分层加权，对单个飞行程序进行噪声综合评估，获得单个飞行程序噪声综合影响结果；

步骤(5)，根据上述步骤，对多个飞行程序进行噪声综合评估，获得不同飞行程序的噪声综合影响水平对比结果，确定噪声影响水平最低的飞行程序；

所述步骤(4)中基于改进灰色B型关联度的噪声综合评估模型包括以下步骤：

步骤(A)，依据上述步骤计算某个飞行程序的噪声影响结果，并按照噪声影响面积、噪声影响体积、敏感点噪声影响时间进行排列；同时以理想状态即噪声影响各项指标均为0作为参考序列；

步骤(B)，对数据进行无量纲化，计算位移差：

计算速度差：

计算加速度差：

改进灰色B型关联度的计算公式为：

式中：X_i＝{X_i(k)|k＝1,2,...,n}为参考序列，X_j＝{X_j(k)|k＝1,2,...,n}为比较序列；

步骤(C)，根据噪声限值标准对噪声级进行下层加权，得到噪声影响面积、噪声影响体积、敏感点噪声影响时间指标关联度；

步骤(D)，在上述三个噪声评估指标关联度的基础上，根据实际需要，对噪声影响面积、噪声影响体积、敏感点噪声影响时间进行上层加权，得出该飞行程序噪声综合评估结果。

2.根据权利要求1所述的基于分层加权的飞行程序噪声评估方法，其特征在于：步骤(1)中构建航空器四维航迹预测模型包括以下步骤：

步骤(A)，根据航空器基本性能数据库BADA，通过分析航空器质点受力以及势能和动能转化关系来建立全能量模型：

式中：T为推力；D为阻力；m为航空器质量；h为高度；g为重力加速度；v_TAS为航空器真空速；t为飞行时间。

步骤(B)，建立航空器在水平方向运动模型，主要包括直线运动模型与转弯运动模型，直线运动模型如下所示：

式中：为风向；v_wind为风速；ψ_DA为偏流；v_GS为地速；Δd为飞行距离；β_MH为航向；θ_WA为风角；δ_MC为航线角；Δt为预测时间步长；

转弯运动模型如下所示：

当航空器距转弯航路点P的距离等于或小于(L_{Roll in}+L)时，航空器进入转弯程序，并按下式计算得到的转弯率R进行转弯：

式中：φ为滚转角；

当航空器所转过的角度等于或大于α时，航空器转弯结束，并进入下一阶段；

步骤(C)，计算航空器阻力、推力，航空器阻力可由下式计算，航空器下降推力可根据航空器所处飞行阶段由相应的系数及最大爬升推力计算获得：

式中：ρ为空气密度；S为机翼参考面积；C_D为阻力系数；

步骤(D)，根据下列步骤构建航空器四维航迹预测模型：

(a)通过雷达轨迹，获得航空器初始状态；

(b)基于航空器意图，获得飞经航路点高度、速度限制及航距、航向；

(c)依据航段性质，分别处理垂直和水平方向航迹；

(d)联合性能数据，输入航迹计算模块，计算航迹。