发明名称 多屏三维航迹及噪声等值线实时显示方法
摘要 本发明公开了一种多屏三维航迹及噪声等值线实时显示方法,包括:第一步,串联航迹三维数据线及计算飞机飞行速度。并使用skyline软件实时显示。第二步,根据航迹数据以及NPD噪声计算模型计算实时噪声网格数据、噪声监测点噪声值。第三步,等值线追踪,等值线平滑,等值线颜色填充。第四步,等值线在skyline上实时加载以及多监测点多屏分配展示。由于各个PC机端加载计算该噪声监测点区域内的实时噪声等值线,计算方式具有高度的并行性,因此算法效率较高。本发明从算法效率、绘制实时性和绘制精度的角度考虑,结合服务器与PC机系统的软硬件实现快速高效的多屏三维航迹及噪声等值线实时展示系统。
申请公布号 CN105426605A 申请公布日期 2016.03.23
申请号 CN201510771421.9 申请日期 2015.11.12
申请人 中国民航大学 发明人 吕宗磊;耿笑寒;叶子;张晓娜;薛成;谢颖
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 天津市鼎和专利商标代理有限公司 12101 代理人 李凤
主权项 一种多屏三维航迹及噪声等值线实时显示方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、获取NPD噪声曲线数据并保存至服务器主机Host,根据航迹点与噪声监测点之间的距离和航班使用的发动机推力,结合NPD噪声曲线数据计算出该监测点下的理想实时噪声值;步骤二、对上述理想实时噪声值进行NPD噪声曲线插值处理,得到具体推力下的噪声曲线;步骤三、上述NPD噪声曲线插值处理具体为:首先使用欧式距离计算噪声监测点与航迹点之间的距离d,判断d所处的距离范围,使用该范围下的噪声插值公式获取该距离下的噪声曲线;If d&lt;200ft;<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>lgd</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>lgd</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mfrac><mo>&CenterDot;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>lgd</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mi>l</mi><mi>g</mi><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000845451610000011.GIF" wi="1541" he="133" /></maths>If 200ft&lt;=d&lt;=25000ft<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>lgd</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>lgd</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>&CenterDot;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mi>g</mi><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><mi>lgd</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000845451610000012.GIF" wi="1541" he="134" /></maths>If d&gt;25000ft<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mrow><mi>I</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mrow><mi>I</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mi>I</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>lgd</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>lgd</mi><mrow><mi>I</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>&CenterDot;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mi>g</mi><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><mi>lgd</mi><mrow><mi>I</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000845451610000013.GIF" wi="1582" he="135" /></maths>其中,d表示计算噪声监测点与航迹点之间的距离,L(d)表示在距离d处的噪声值;步骤四、根据飞机的实时推力P以及步骤三的计算,采用推力插值公式获取该推力下的噪声曲线;推力插值公式如:<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><mi>P</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>&CenterDot;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>P</mi><mo>-</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000845451610000014.GIF" wi="1582" he="135" /></maths>其中:P表示飞机的实时推力,L(P)表示推理为P时的噪声值;步骤五、根据步骤三和步骤四过程的计算,获得特定距离下以及特定推力下的噪声值数据;步骤六、以航空器下方的感知点为中心点,向四周扩散的一个区域;上述中心点的噪声值最大,与该中心点距离越远则噪声值越小;航空器噪声影响的区域是一个局部区域,计算该局部区域的噪声网格数据;步骤七、根据飞机的移动方向,计算飞机实时的噪声影响范围内的噪声网格数据;步骤八、各个PC机端只计算该加载监测点区域的实时噪声网格及等值线追踪、平滑、颜色填充、实时加载任务。
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