申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2021-01-28

公开（公告）日：2021-06-08

公开（公告）号：CN112924131A

主分类号：G01M9/00(20060101)

分类号：G01M9/00(20060101);B64F5/60(20170101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.04.14#授权;2021.06.25#实质审查的生效;2021.06.08#公开

摘要：本发明提供一种考虑大气边界层湍流效应的远场声爆预测方法，包括以下步骤：根据飞行高度、飞行马赫数及大气条件等飞行参数，采用射线追踪技术确定声爆由飞机附近的近场声爆信号提取位置E1传播到地面远场E2的声爆传播路径；确定大气边界层厚度；以近场声爆作为输入波形，采用增广Burgers方程将其传播至大气边界层顶；采用修正的冯·卡门能谱和傅里叶模态方法生成均匀各项同性的大气边界层湍流；采用二维HOWARD方程将大气边界层顶的声爆传播至地面远场。本发明提供一种考虑大气边界层湍流效应的远场声爆预测方法，该方法能够考虑大气湍流对声爆的扭曲作用，准确模拟了声爆在大气湍流场中的传播，提高了远场声爆的预测精度。

主权项：1.一种考虑大气边界层湍流效应的远场声爆预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取待预测的飞行器的飞行参数，确定用于传播的近场声爆信号的初始参数；其中，所述近场声爆信号的初始参数包括近场声爆信号的提取位置E1，以及近场声爆信号的近场波形信息；步骤2，根据步骤1确定的飞行器的飞行参数，采用射线追踪技术，获得由提取位置E1到地面远场E2的声爆传播路径；步骤3，预设大气边界层厚度参数；根据大气边界层厚度参数，确定大气边界层顶端E3；其中，大气边界层的底端即为地面；大气边界层将步骤2确定的声爆传播路径划分为两个区段，分别为：提取位置E1到大气边界层顶端E3的声爆第一传播路径区段，大气边界层顶端E3到地面远场E2的声爆第二传播路径区段；其中，声爆第一传播路径区段位于大气边界层顶端E3的上方；声爆第二传播路径区段位于大气边界层内部；步骤4，对于声爆第一传播路径区段，以步骤1确定的近场声爆信号的近场波形信息作为输入项，通过求解考虑大气分层、热粘吸收、分子弛豫、几何声学、大气风梯度和非线性效应的增广Burgers方程，将近场声爆信号沿声爆第一传播路径区段传播至大气边界层顶端E3，从而得到大气边界层顶端E3位置的声爆信号；步骤5，预设与声爆传播路径垂直的方向作为横向方向；在声爆第二传播路径区段与横向方向确定的二维空间中，采用修正的冯·卡门能谱和傅里叶模态方法，生成均匀各项同性的大气边界层湍流；步骤6，在大气边界层湍流内，将步骤4得到的大气边界层顶端E3位置的声爆信号作为输入，采用考虑大气湍流的衍射、风速脉动效应的二维HOWARD方程，将大气边界层顶端E3位置的声爆信号沿声爆第二传播路径区段传播至地面远场E2，从而预测得到地面远场E2位置的声爆信号。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 考虑大气边界层湍流效应的远场声爆预测方法

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