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| 标准编号 | MH/T 5109-2013 (MH/T5109-2013) | | 中文名称 | 机场航空器运行与噪声监控系统技术规范 | | 英文名称 | The airport aircraft operation and noise monitoring system specification | | 行业 | 民航行业标准 (推荐) | | 字数估计 | 24,292 | | 发布日期 | 30/9/2013 | | 实施日期 | 1/12/2013 | | 发布机构 | 中国民用航空局 | MH/T 5109-2013: 机场航空器运行与噪声监控系统技术规范
MH/T 5109-2013 英文名称: The airport aircraft operation and noise monitoring system specification
ICS 49.100
V 55
MH
中 华 人 民 共 和 国 民 用 航 空 行 业 标 准
机场航空器运行与噪声监控系统技术规范
1 范围
本标准规定了机场航空器运行与噪声监控系统的数据获取、数据处理、测量的不确定度、数据报告和指导手册。
本标准适用于机场航空器运行与噪声监控系统。
本标准不适用于：
--为确定或批准航空器噪声审定数据提供方法；
--为描述航空器在地面所产生噪声（包括地面移动或使用辅助动力装置）提供方法，起飞时从开
始滑跑到离地之间以及降落时从着地到离开跑道之间的在跑道上的移动除外。
4 数据获取
4.1 仪器设备
4.1.1 概述
为了监测航空器噪声，全自动噪声监测系统中每一个使用的测量通道应满足IEC 61672-1中对一类
声级计的电声学性能要求。系统应能够进行A计权参量的测量。频率计权应符合对从基准方向（基准方
向是指传入传声器振膜的标准入射角，即0入射角）传入传声器的平面声波的响应规范。基准方向的选
取要求应在噪声监测系统制造厂商的指导手册中说明。
检测结果可在中央工作站或其他地方打印，或其他地方显示。
注1：对于另外的有关温度范围的要求见 4.9.2，而有关指导手册的相关要求见第 8章。
注2：可以获得可选的三分之一倍频带频谱噪声测量值。
4.1.2 传声器组件
在正常运行时使用的全部传声器组件（包括传声器、前置放大器、防雨器、风罩、传声器支撑部件、
防鸟装置、避雷装置和校准器）应满足如下要求：避雷装置距离麦克风至少0.5 m；所有的其他设备（如，
风速计）至少是在麦克风下1 m且水平距离麦克风支架至少1.5 m。
如果实际中这样的布置不可行，那么由此产生的测量不确定度分量应被记录下来。
4.1.3 传声器风罩
为了进行噪声测量，每一个传声器的周围都应安装一个适当的风罩，风罩及其支撑部件应作为传声
器的组成部分。传声器风罩组件应按生产厂商的推荐方法进行测试，以确定由相对传声器为稳定入射角、
速度为10 m/s的风产生的A计权声压级指示。测试结果应在指导手册中说明。速度为10 m/s的风噪声A
计权1 min等效连续声压级不应大于65 dB。
4.2 传声器安装噪声测量点的选择
无人值守的传声器测量点应选择在所产生的余声（例如，非航空器噪声）影响最小的地点。
由于余声的存在，总会有一些噪声低的航空器不能被准确地测量到。为了仅依据声级识别技术就能
进行可靠的噪声事件检测，测量点的选择应满足被检测的最安静的航空器的A计权最大声压级应高于余
声的长时间平均声压级的15 dB以上，见附录A。
注：典型的余声声源包括主干道、工厂、空调设备、各种泵、刮风时沙沙作响或引来鸟类驻足的树，以及下暴雨和
冰雹时的金属屋顶等。
4.2.1 选择测量点的要求
图2显示的是一个典型的直线航迹和监测终端的方位关系。最短距离s（通常称为斜距）与航迹垂直。
在斜距s处，航空器产生一个特定声压级LAS。由于声音是球型传播，在航空器距监测终端3s处，监测终
端测到的声压级至少会衰减10 dB。因此可以在航迹上找出声压级高于“Lp,AS,max-10dB”或“Lp,A,eq,1s,max-10dB”
的部分。在图3中s与3s之间的夹角约为70。因此，使用下面的程序来描述从无障碍的监测终端看到的区域：
首先，确定航路，航路包括了所监测航空器所有航迹的最大部分。假如监测终端用来记录多条航路
的噪声事件，那么应对每一条航路重复以上步骤。然后，从监测终端位置观测航路，观测一下位于航路
的边界的航迹，这代表着几何末端的情况，例如具有最大和最小仰角时的航迹。确定从传声器至每一
条航迹上最小距离点（斜距s）之间的视线，同时确定航迹上距监测终端3s远处的点。对于直线航迹，
这对应着斜距两侧各约70的视线角。
注1：2 倍 70的扇形面的估计仅仅考虑球面传播。它表示的是一个上限。在实际中，由于大气吸收和指向性影响测
量到的声压级，因此，10 dB 降时间段，t10，通常大约出现在（航空器进近时）60和（航空器起飞时）50的
范围内。噪声监测终端到航迹上那些终点之间的视线确定了一个扇形区域，为了在声压级测量中得到一个最
小的不确定度，这个区域应该没有障碍物。
注2：出于政策和（或）实际上的原因，噪声监测点经常预先确定并且有时不完全符合上述要求。在这种情况下，
使用者应认识到在这些噪声测量点的噪声测量具有更大的不确定度。
4.2.2 除地面之外的反射面
在为传声器选择适当的位置时，应将除地面之外的反射面的反射影响降为最小。为了估计最优的传
声器位置，可假定声音从航空器到传声器以直线传播并且大型反射面就像镜面反射一样。选取传声器的
位置应使得任何除地面之外的反射面不会将相关航段上的航空器在任何部位发出的声音反射到传声器。
所有声学相关的除地面之外的反射面距传声器最少宜10 m以上，以便在声压级测量时不确定度最小。
4.2.3 传声器高度
标准的传声器高度最少应高于地面6 m。为减少地面反射的影响，传声器高度应在6 m～10 m之间。
注1：如果采用的传声器高度比较低（例如，4 m），很可能会干扰低频率占主导的的航空器噪声的测量，如螺旋桨
或低涵道比喷气发动机飞机。如果进行频谱分析，就可以看出传声器高度较低时，地面反射效应可能成为不利因素。
注2：安装在屋顶（如安装在面积有限的硬表面）上的传声器对从硬表面的声波反射效应更为敏感。测得的声压级
取决于传入传声器的声波的角度、反射面的面积和倾斜度，以及声波的频谱，这取决于发动机机型、航空器
的操作和距离，以及传声器接近屋顶边缘的程度。
4.3 推荐的监测参数
4.3.1 连续声级
监测终端应连续监测并按要求以1 s或更小等效连续声压级和AS计权声压级时间序列来显示总声的
A计权声压级。
4.3.2 单噪声事件的声压级
一个航空器噪声事件用声暴露级LE,A和最大声压级Lp,AS,max 或Lp,A,eq,1s,max表征（有关细节和其他要求见5.3）。
注1：在某些情况下，只有航空器噪声事件中高于监测系统临阈级的部分才被描述为“事件”。
注2：不是每一个能听到的航空器事件都必须从声级记录中分辨出来。
航空器噪声事件的声暴露级的计算应精确到0.1 dB以上。该精度并不意味着声暴露级的测量不确定
度只有0.1 dB。任何最终的声暴露读数并不是直接测得的，而是由系统利用基本的声暴露测量后计算获得的。
4.3.3 百分之 N超过声级
如果要计算超过声级，应在指导手册（见第8章）中明确说明时间间隔和计算N%超过声级的方法。
推荐采用AS计权声压级最小采样频率为每秒8次。
4.4 时间标识
航空器噪声监测系统应包含一个可靠的时钟，以便记录每次噪声事件及有关现象测量的日期和时
间。在一天内的所有时刻，时钟与真实时间的误差不应大于2 s。如果发生断电，时钟应能继续工作直
到系统重新启动。时间记录的中断应有明确的显示。如果系统中有多个时钟，它们彼此之间的误差不应
大于2 s。每个时钟的精度应为1 s以内。
时间应采用当地时间。噪声监测系统应能自动采用协调世界时（UTC）进行计算并且能够进行当地
标准时间与夏令时之间相互转换。
4.5 航空器噪声事件检测和分类
一个噪声自动监控系统应该能够可靠准确地检测航空器噪声事件并将其分类。根据情形需要有多种
技术方法可以应用于航空器噪声事件的检测。在一天的不同时段可能需要采用不同的技术方法。
所选的技术方法应能够将航空器噪声事件进行准确地分类，以满足：
a) 所有被测量的航空器噪声事件的累积暴露级的扩展不确定度（U95，见第 6 章）不应大于 3 dB；
b) 至少 50%的航空器噪声事件被正确地归类为航空器噪声事件；
c) 被错误地归类为航空器噪声事件的非航空器噪声事件的数目应该低于实际航空器噪声事件数目的 50%。
为了评估上面的准则b）和c），在实际中，是由人工确定每架航空器单独出现的时间（而非雷达数
据），以及现场观察或记录的各自的声暴露级，来实现将航空器噪声事件进行分类的。试验阶段最少应
包括二十个同类型航空器的噪声事件，且其中的每架航空器的A计权声暴露级应至少比地面背景声级高出5 dB。
注：如果噪声监测终端包含噪声事件识别功能（见3.17～3.23），有些监测终端具有这种功能，所产生的出错率将
远小于a）和c）所给出的数值。
4.6 测量范围
噪声监测终端声压级的测量范围最小应为30 dB～120 dB。1 kHz频率上的线性工作范围应不小于
60 dB。对超出仪器量程的声压级和噪声事件应标注出来。
假如在监测点处，监测终端的测量下限不低于实际中的最小声压级或上限不高于实际中的最大声压
级，那么将显著增加测量的不确定度。为避免这种增加的不确定度，推荐监测终端的线性范围应大于该
位置最大声压级与最小声压级的差值。
4.7 数据传输
4.7.1 概述
数据从监测终端向中央工作站传输可采取两种方式：连续传输和间断传输。用于声压级数据传输的
软硬件的分辨率应为0.1 dB以下，并能对所有传输数据进行有效性验证。应能够对校准状态和由于内存
溢出、断电或者仪器故障而造成数据丢失的时间段加以显示。超出测量范围的无效声压级数据应被标注。
数据传输不应增加噪声测量的不确定度。
本标准没有规定数据误差检验的方法，任何噪声监测系统所采用的检验方法应由生产厂商在指导手册中详细说明。
在数据传输时对每一个监测终端单独进行确认是很重要的。
4.7.2 数据类型
如果数据是间断地以成组的形式传输，那么每次声学数据传输至少应包含以下数据集合之一。每一
个数据集合规定的数据是最低要求，也可以同时传输任何其它的数据。数据类型可同时被传输。生产厂
商应提供所传输数据的准确详细信息。
a) 对每一个噪声事件：A 计权声暴露级 LE,A,i、最大 AS 计权声压级（Lp,AS,max,i 和（或）Lp,A,eq,1s,max）、
时间标识（事件的开始时间或最大声压级出现的时间）和事件检测临阈值 Lthreshold的实际声压级（如果有关的话）；
b) 航空器噪声事件声压级时间序列；
本标准未规定非声学数据的格式和内容。
有关总声的统计数据（例如，百分之N超过声级）连同各个数据时段的起止时间应该从噪声监控终端传出。
4.8 声学校准和验证
4.8.1 声学校准
应对每个传声器提供由声校准器产生的声学校准信号以检查测量系统的声学灵敏度。声学校准信号
应为250 Hz～1 000 Hz之间的纯音。纯音的声压级范围应为90 dB～125 dB。在校准时为了排除环境噪
声的影响，可采用声耦合器或其它方法。每一个监测终端处的传声器都应根据校准声级的读数修正到真
值。声校准器应遵守IEC 60942中关于一类仪器的要求，声校准器最少每12个月应由具备相应资质的计
量技术机构校准一次。
这种声学监测器校准至少每年一次。建议经常校准，如每季度校准一次。
用于校准的纯音频率为1 000 Hz，如果噪声监测终端可以用C或Z频率计权测试，那么可用它们检查
低频声音灵敏度。
4.8.2 自动校准检查
应通过将已知的电子信号序列传入传声器或使用传声器膜片上的激励的方法，对所有噪声监测终端
及其相连接的系统的工作情况进行检查。传声器的输出信号应为正弦波，其频率在990 Hz～1 010 Hz
之间、等效声压级高于80 dB。应在监测终端和中央工作站都能够实施校准检查。
通过远程检查噪声监测终端的电子灵敏度和功能，对于检测故障是有用的，但其不可作为检测测试
通道声学灵敏度的替代方法。
4.8.3 校准检查的时间间隔
自动噪声监测终端的声学灵敏度检查应至少每天自动地进行一次（建议在航空器活动较少的时段进
行）。当进行自动灵敏度检查时，所得到的声压级数据应被自动地从航空器和非航空器噪声数据中剔除。
建议任何的自动校准系统不应在噪声事件被检测到时开始工作，而应该推迟到事件已经结束后再开始工作。
允许对灵敏度进行检查且只对相对从前检查的灵敏度偏差进行存储而不改变信号链的灵敏度。
当允许使用自动声学校准时，建议使用对传声器进行静电激励的方法进行校准。
4.8.4 信号校准检查数据的存储
初始灵敏度及其与后续每天测量时的灵敏度之间的差值应记录并报告。此外，应记录在每两次用声
学校准器对声测量通道灵敏度检查之间的校准灵敏度的标准偏差或者差值的变化量。噪声监测系统应最
少记录最近12个月的灵敏度数据。
当灵敏度有显著变化准确时间不清楚时，所记录的灵敏度改变量不应用于修正灵敏度有显著变化时
的测量数据。这些数据十分可疑。然而，一旦灵敏度已经改变并且获得了稳定的灵敏度，则修正数据就
是适当的，但这类修正应被记录。通常，灵敏度变化大于1 dB就认为是显著的且为发生故障的征候.应
找到尽可能切合实际合情合理的原因并排出故障。
标准偏差或变化量应采用记录校准偏离量或新的总数值或者其它能够较容易看出灵敏度改变的方法加以记录。
4.8.5 电声性能检验
推荐的系统性能检验时间为一年，允许的最大检验时间间隔为两年。如果检验信号发现有不规则，
那么建议立即进行核实验证。根据IEC 61672-3程序要求，噪声监测终端每个通道的电声学性能都应定
期检验以满足IEC 61672-1中的一类规范要求。
一个噪声监测终端如果在前24个月时间段内没有进行以上检验，那么就应认为其不满足本标准，设
备安装使用的前两年除外。
4.9 环境特征
4.9.1 概述
4.9.2～4.9.4给出的要求解释说明了噪声监测终端在各种环境中所允许的灵敏度。安置在户外的噪
声监测终端的部件应符合IEC 61672-1规范，与基准环境条件的改变量影响处于一类容限之内。这个要
求适用于相对湿度、大气压、交变磁场、静电放射、无线电频率场和电源电压波动等改变所造成的的影响。
4.9.2 大气温度
安置在户外的噪声监测终端的部件应符合IEC 61672-1的一类容限要求，应能在-10 ℃～+50 ℃的
温度范围内使用。
假如机场周围的温度经常超出-10 ℃～+50 ℃的范围，生产厂商应向机场或用户提供由于温度过低
或过高可能引起的测量不确定度的详细说明。
除了一些处于特殊条件下的传声器组件，当监测终端温度超出规定范围，可通过在监测终端室内加
热或降温的方法，将温度调节到规定的范围。如果采用温度调节的方法，那么就应注明，当遇到故障时，
如断电，测量的不确定度会显著增加。
4.9.3 其他室外影响
室外噪声监测终端的设计和安装应尽量减少生物引起的破坏。一些特殊要求包括所有的电缆应装在
金属管内，传声器应安装风罩，在所有容易接近的地点安装坚固的锁，将设备安装在大多数当地生物不
容易接近的地方。
噪声监测终端操作人员应该了解监测点处特殊的动植物并采取保护措施以防止它们破坏。
4.9.4 电源
应采用连续供电的方式，例如太阳能、电池等。在机场附近，通常可使用公共电网。噪声监测系统
的电源应符合IEC 61672-1的要求。
任何备份电源应该能够在外部电源发生故障时连续工作。备份电源应在一年中最坏情况时仍能够正
常运行。此类电源应考虑到能够持续不低于当地公共假期的最长时间，因为在假期内恢复电源供应是不
可能的。在下次检验之前，噪声监测终端制造商或供应商应提供数据表明规定的备份电源工作时间是可以达到的。
4.10 气象条件的测量
应测量以下气象条件：
a) 风速；b) 空气温度、相对湿度；c) 降水量。
应提供1 h的平均值。
应在机场和（或）监测终端周围的有代表性的位置测量温度、相对湿度和降水量。应在不止一处测
量风速和风向以确保测量数据能充分代表监测终端处的风速和风向（特别是当噪声级测量用于违反噪声限制处罚时）。
如果可能，气象数据可以从航空气象日常天气报告获得。航空气象日常天气报告会定期（通常1 h）
更新，所以这些数据不能提供瞬时的风速或方向。
用于气象条件测量的仪器应最少每年检定(校准)一次。
5 数据处理
5.1 概述
根据图3，余声可能被“未识别”事件、“丢失”事件及“被损坏”事件等声音损坏和增强，所有
这些在数据处理过程构成了余声......
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