基于AEDT降噪的飞行程序优化方法研究

龙源期刊网降噪的飞行程序优化方法研究作者：杨子晴王哲来源：《数码设计》2018年第07期摘要：根据《机场周围飞机噪声标准（GB9660-88）》所要求的计权等效连续感觉噪声级做为评价量，运用FAA的AEDT预测模型，对国内某机场航空噪声影响进行模拟运算，在飞机机型、飞行架次、起落方向不变的条件下，对比分析利用离场偏置和近端降噪进行飞行程序优化对降低噪声的影响效果，为机场航空噪声环境影响分析评估和飞行程序设计提供参考。关键词：航空噪声、飞行程序、噪声等值线中图分类号：TP391.9；V355文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）07-0092-02Abstract：AccordingtotheAircraftNoiseStandardsAroundtheAirport（GB9660-88）theweightedequivalentcontinuoussensorynoiselevelrequired，theAEDTpredictionmodelofFAAwasusedtosimulatetheimpactofaircraftnoiseatanairportinChina.Intermsofaircrafttype，flightnumber，underthesamelandingandlandingdirection，thecontrastanalysisusesdeparturebiasandnear-endnoisereductiontooptimizetheeffectofflightprogramonnoisereduction.Itwillprovidereferenceforairportaviationnoiseenvironmentalimpactassessmentandflightproceduredesign.Keywords：aircraftnoise，flightprocedure，noisecontour引言《机场周围飞机噪声环境标准（GB9660-88）》规定了适用于机场周围受飞机通过所产生噪声影响的区域的噪声标准值。采用一昼夜的计权等效连续感觉噪声级作为评价量，用LWECPN表示，单位dB。如图1所示，各适用区域的标准值为：特殊住宅区，居住、文教区≤70；除一类区域以外的生活区≤75；标准同时配有测量方法。1计权等效连续感觉噪声级计权等效连续感觉噪声级（weightedequivalentcontinuousperceivenoiselevel），是以有效感觉噪声级为基础发展而用于评价航空噪声的一种方法。这种方法不仅考虑了一天24小时内飞机通过某一个固定点所产生的有效感觉噪声级EPNL的能量平均值，同时也考虑了不同时间段内的飞机数量对周围环境所造成的影响。WECPN基于EPNL，并对白天、晚间、夜间划了界线，乘以不同的权值，其计算公式为：龙源期刊网公式中，N1指昼间（07：00～19：00）的飞行架次数；N2指晚间（19：00～22：00）的飞行架次数；N3指夜间（22：00～07：00）的飞行架次数；由公式可知，晚间飞行加权数为3，夜间飞行加权数为10，LWECPN也可以理解为一天内每一秒飞行器噪声的有效感觉噪声级。考虑航空噪声分布模式受航迹影响，而航迹主要按飞行程序执行，因此可以利用飞行程序聚类分析噪音影响。飞行程序减噪作为一个经济、有效的噪声控制方法被越来越多的机场所采用。【1】统计与中国通航的75个国际机场，其中有23个机场公布了机场减噪声程序，超过50%的欧洲和北美国家的机场制定减噪程序【2】。低噪声飞行程序包括连续进场程序、消音爬山程序、选择优先跑道、优化起降方向【3】。2AEDT模拟分析为分析计权等效连续感觉声级评价下飞行程序的影响，使用FAA的飞机场噪声和大气污染预测模型（AviationEnvironmentalDesignTool，AEDT）进行模拟，如图2。AEDT利用地理信息系统（GIS）和关系数据库技术，可模拟飞机在空间和时间的性能，以估计燃料消耗，排放，噪音和空气质量后果。以国内某机场为例，分析飞行程序优化对噪音分析的影响。新建任务后导入地图并输入跑道信息、进离场程序、选用机型（以738为例）和周边主要噪声敏感点，如住宅区、文教区等信息。经计算结果输出图3噪音等值线图。等值线由内至外依次为75dB、70dB、65dB、60dB、55dB。图中绿色点为噪声敏感点，主要集中位于机场西南方。图中可见70dB等值线内并无噪声敏感点，满足《机场周围飞机噪声环境标准》要求。另外，共有2个噪声敏感点处于60-65dB内，9个噪声敏感点处于55-60dB内。一般情况下，离场噪音比着陆噪音大，因此优先关注离场降噪情况。下面分析两种飞行程序优化方式，离场偏置和近端降噪，进一步减少噪声对噪声敏感区域的影响。首先，为了尽量避开西南区域噪声敏感点，考虑离场向北偏置，重新运算的到如图4等值线。随着离场航线的偏置，噪声影响区域也向北偏置，共有1个噪声敏感点处于60-65dB内，4个噪声敏感点处于55-60dB内，相比原离场航线噪声等值线区域内噪声敏感点数量均减少了50%，有效减少西南大部分噪声敏感点的噪声级。龙源期刊网接下来，在离场偏置的基础上进一步考虑近端降噪，按图5所示进行设置，运算结果如图6。对比发现，60dB、55dB则无明显变化，70dB、65dB等值线凸起方向均明显内收，噪音覆盖范围面积减小，对于控制规避一类区域和二类区域具有参考价值。3结语根据《机场周围飞机噪声标准》所要求的计权等效连续感觉噪声级做为评价量，运用FAA的AEDT预测模型，对国内某机场航空噪声影响进行模拟运算，在飞机机型、飞行架次、起落方向不变的条件下，对比分析利用离场偏置和近端降噪进行飞行程序优化对降低噪声的影响效果。分析结果表明，离场偏置和近端减噪对噪声环境存在影响，适用于避开特定噪声敏感点时，可以有效减少部分噪声敏感点的噪声级。参考文献[1]刘皓.基于飞行程序优化的降噪措施研究[D].中国民航大学，2015.[2]武喜萍.飞行程序噪声评价及减噪措施研究[D].南京航空航天大学，2010.[3]徐志胜，吴军，曾庆华，韩鹏.大型国际机场规划中飞机噪声影响分析[J].声学技术，2007，（04）：691-695.