[发明专利]自噪声掩蔽系统及飞行设备

说明书

本申请涉及一种自噪声掩蔽系统及飞行设备。本申请实施例提供的自噪声掩蔽系统中，传感器模块用于采集飞行器的自噪声同步信号，并将自噪声同步信号发送给主控模块，扬声器模块用于产生抵消信号，以对飞行器的自噪声进行干扰，麦克风模块用于采集扬声器模块产生抵消信号，以对飞行器的自噪声进行干扰之后，存在的残余误差信号，并将残余误差信号发送给主控模块，主控模块用于根据自噪声同步信号，获得参考信号，并根据参考信号和残余误差信号，生成输出控制信号，再将输出控制信号发送给扬声器模块，以供扬声器模块根据输出控制信号调节抵消信号。本申请实施例提供的自噪声掩蔽系统及飞行设备能够有效抑制飞行器的自噪声，同时，保证飞行安全性。

技术领域

本申请涉及噪声控制领域，具体而言，涉及一种自噪声掩蔽系统及飞行设备。

背景技术

旋翼无人机、直升机和螺旋桨飞机等旋翼类飞行器属于典型的移动噪声源，其在飞行过程中，会沿运动轨迹辐射噪声。例如，当旋翼无人机进入社区进行物品运送时，其自噪声会严重影响社区居民，且随着无人机物流系统的大规模落地运营，噪声问题将进一步凸显。此外，对于大多数旋翼类飞行器而言，旋翼噪声是其自噪声的主要来源，旋翼噪声具体包括厚度噪声、载荷噪声、高速脉冲噪声和中低频窄带噪声等多类型噪声，且各类型噪声的噪声原理和指向性均不相同，其中，中低频窄带噪声又是旋翼噪声的主要成分之一，其传播距离远，控制难度大。

目前，旋翼噪声的控制方法大致分为三种。第一种是优化设计旋翼气动外形，但气动外形设计依旧需要在气动性能和噪声抑制之间进行权衡和一定的妥协，噪声抑制效果有限。第二种是调节旋翼飞行器的飞行姿态或操纵参数，从而针对性的避开噪声强烈的状态，但调节飞行器的飞行姿态或操纵参数仅能够避免极端噪声问题的出现，噪声抑制效果同样有限，尤其对中低频窄带噪声。第三种是以高阶谐波控制、单独桨叶控制和桨叶后缘主动控制等旋翼主动控制技术，其根本原理是通过在旋翼桨叶上设置用于产生控制力的作动器或激励源，从而达到噪声抑制的目的，这种方法不仅实现困难，还会在很大程度上影响的气动性能，最终，影响飞行安全性。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种自噪声掩蔽系统及飞行设备以解决上述问题。

第一方面，本申请实施例提供的自噪声掩蔽系统应用于飞行器，自噪声掩蔽系统包括传感器模块、扬声器模块、麦克风模块和主控模块，且传感器模块、扬声器模块和麦克风模块分别与主控模块连接；

传感器模块用于采集飞行器的自噪声同步信号，并将自噪声同步信号发送给主控模块；

扬声器模块用于产生抵消信号，以对飞行器的自噪声进行干扰；

麦克风模块用于采集扬声器模块产生抵消信号，以对飞行器的自噪声进行干扰之后，存在的残余误差信号，并将残余误差信号发送给主控模块；

主控模块用于根据自噪声同步信号，获得参考信号，并根据参考信号和残余误差信号，生成输出控制信号，再将输出控制信号发送给扬声器模块，以供扬声器模块根据输出控制信号调节抵消信号。

结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第一种可选的实施方式，自噪声掩蔽系统中包括多个扬声器模块和多个麦克风模块，多个扬声器模块和多个麦克风模块组成多组模块对，多组模块对中，每组模块对包括至少一个扬声器模块和至少一个麦克风模块，且多组模块对用于以飞行器的旋翼轴为中心，按照圆周阵列方式设置于飞行器上，自噪声掩蔽系统还包括场景信息采集模块，场景信息采集模块与主控模块连接；

场景信息采集模块用于采集飞行器的实时飞行场景图像，并将实时飞行场景图像发送给主控模块；

主控模块还用于根据实时飞行场景图像确定出目标掩蔽方位，并根据目标掩蔽方位从多组模块对中选取出至少一组目标模块对，再控制至少一组目标模块对中包括的目标扬声器模块和目标麦克风模块启动工作。