[发明专利]基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警系统及方法

权利要求书

1.基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警方法，其特征在于，包括：

获取麦克风采集的在直升机或倾转旋翼飞行器下降或着陆飞行时机身的气动噪声信号，所述麦克风有多个，布置于直升机或倾转旋翼飞行器机身表面；

对所述气动噪声信号进行频谱分析，得到气动噪声频域信号；

滤除所述气动噪声频域信号中的低频噪声信号，得到旋翼和尾桨的噪声频域信号；

对所述旋翼和尾桨的噪声频域信号进行分离，分别得到旋翼的气动噪声频域信号以及尾桨的气动噪声频域信号；

对所述旋翼的气动噪声频域信号进行动态分析，得到旋翼各时间段对应的气动噪声频域信号声压级与旋翼桨叶通过频率的关系；

比较旋翼各时间段对应的气动噪声频域信号，当6～40倍旋翼桨叶通过频率对应的噪声声压级呈增长趋势时，向报警器发送旋翼已进入危险的涡环状态的告警指令。

2.根据权利要求1所述的基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警方法，其特征在于，所述获取麦克风采集的在直升机或倾转旋翼飞行器下降或着陆飞行时机身的气动噪声信号，具体包括：获取麦克风在直升机或倾转旋翼飞行器做下降或着陆飞行时动态采集的时域噪声信号。

3.根据权利要求1所述的基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警方法，其特征在于，所述对所述气动噪声信号进行频谱分析，得到气动噪声频域信号，具体包括：

将接收到的时域气动噪声信号均分为多个时间段；

将各时间段的气动噪声时域信号进行傅里叶变换，转化为对应的气动噪声频域信号。

4.根据权利要求1所述的基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警方法，其特征在于，所述对所述旋翼和尾桨的噪声频域信号进行分离，分别得到旋翼的气动噪声频域信号以及尾桨的气动噪声频域信号，具体包括：根据旋翼和尾桨桨叶通过频率的不同，分离出旋翼和尾桨气动噪声成分，旋翼的频域噪声信号处理为桨叶通过频率整数倍的形式。

5.基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警系统，其特征在于，包括：

气动噪声信号获取模块，用于获取麦克风采集的在直升机或倾转旋翼飞行器下降或着陆飞行时机身的气动噪声信号，所述麦克风有多个，布置于直升机或倾转旋翼飞行器机身表面；

频谱分析模块，用于对所述气动噪声信号进行频谱分析，得到气动噪声频域信号；

低频噪声信号滤除模块，用于滤除所述气动噪声频域信号中的低频噪声信号，得到旋翼和尾桨的噪声频域信号；

噪声频域信号分离模块，用于对所述旋翼和尾桨的噪声频域信号进行分离，分别得到旋翼的气动噪声频域信号以及尾桨的气动噪声频域信号；

动态分析模块，用于对所述旋翼的气动噪声频域信号进行动态分析，得到旋翼各时间段对应的气动噪声频域信号声压级与旋翼桨叶通过频率的关系；

告警模块，用于比较旋翼各时间段对应的气动噪声频域信号，当6～40倍旋翼桨叶通过频率对应的噪声声压级呈增长趋势时，向报警器发送旋翼已进入危险的涡环状态的告警指令。

6.根据权利要求5所述的基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警系统，其特征在于，所述气动噪声信号获取模块，具体包括：气动噪声信号获取单元，用于获取麦克风在直升机或倾转旋翼飞行器做下降或着陆飞行时动态采集的时域噪声信号。

7.根据权利要求5所述的基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警系统，其特征在于，所述频谱分析模块，具体包括：

划分单元，用于将接收到的时域气动噪声信号均分为多个时间段；

傅里叶变换单元，用于采用公式：

其中，参数j为计数单位，参数f为频率；

将各时间段的气动噪声时域信号进行傅里叶变换，转化为对应的气动噪声频域信号，其中，X(f)为x(t)的像函数。

8.根据权利要求5所述的基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警系统，其特征在于，所述噪声频域信号分离模块，具体包括：

噪声频域信号分离单元，用于根据旋翼和尾桨桨叶通过频率的不同，分离出旋翼和尾桨气动噪声成分，旋翼的频域噪声信号处理为桨叶通过频率整数倍的形式。