(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210616265.9 (22)申请日 2022.06.01 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114925539 A (43)申请公布日 2022.08.19 (73)专利权人 中国科学院计算机网络信息中心 地址 100190 北京市海淀区东升南路2号院 (72)发明人 邱霁岩　陈树生　袁武　张鉴　 胡晓易　 (74)专利代理 机构 北京亿腾知识产权代理事务 所(普通合伙) 11309 专利代理师 陈霁 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/10(2020.01) (56)对比文件 CN 112924131 A,2021.0 6.08 CN 110779616 A,2020.02.1 1 CN 113111601 A,2021.07.13 CN 114524110 A,202 2.05.24 CN 111783223 A,2020.10.16 顾奕然 等.基 于逆向增广Burgers 方程的 声爆反演技 术研究. 《航空学报》 .2021, 马创 等.超 声速飞行器 近场声爆信号反演 技术. 《空气动力学 学报》 .2021,第40卷(第X期), Siva Nadarajah 等.So nic Boom Reduction via Remote I nverse Adjo int Approach. 《45th AIA A Aerospace Sciences Meeting and Exhibit》 .20 07, 审查员 郑晓云 (54)发明名称 声爆波反演方法、 装置、 设备及存 储介质 (57)摘要 本申请提供了一种声爆波反演方法、 装置、 设备及存储介质， 该方法包括： 通过给定一个目 标远场， 该目标远场对应的声波对地面的物体以 及建筑物的影 响较低， 因此， 基于该目标远场， 结 合深度学习进行声爆波反演， 从而能够快速而精 准地确定目标远场对应的近场， 以基于该近场进 行飞行器设计， 从而降低飞行器在飞行过程中产 生的声爆波到达地面时对地面的物体和生物的 影响。 权利要求书3页 说明书15页 附图4页 CN 114925539 B 2022.12.30 CN 114925539 B 1.一种声爆波反演方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 确定目标远场的声爆波数据， 所述目标远场 为模拟降低飞行器在飞行过程中产生的声 爆波到达地面时产生的噪音的声场模型； 确定第一近场的声爆波数据， 所述第 一近场为用于模拟 飞行器周围的声爆波的声场模 型； 根据所述第 一近场的声爆波数据， 确定多个第 二近场各自的声爆波数据和所述第 一近 场模拟的声爆波到达地面时的第一远场的声爆波 数据， 所述第二近场用于模拟飞行器产生 的声爆波在大气 气流的干扰下的声场模型； 根据所述多个第二近场各自的声爆波数据， 生成多个第二远场各自的声爆波数据， 所 述第二远场用于模拟所述第二近场对应的声爆波到 达地面时的声场数据； 根据所述多个第二远场各自的声爆波数据和所述多个第二近场各自的声爆波数据训 练预先构建的声爆波反演模型； 将目标远场的声爆波数据输入至预先训练 的声爆波反演模型中进行近场反演， 得到所 述目标远场对应的第三近场的声爆波 数据， 所述第三近场用于模拟所述 飞行器产生的声爆 波到达地面为所述目标远场时对应的近场； 根据第三近场的声爆波数据， 计算所述第三近场对应的第三远场的声爆波数据； 以所述目标远场的声爆波数据为基准， 根据所述第一远场的声爆波数据、 所述多个第 二远场各自的声爆波数据和所述第三远场的声爆波数据， 从所述第一远场、 所述多个第二 远场和所述第三远场中确定第四远场； 从所述第一远场对应的第 一近场的声爆波数据、 所述多个第 二远场分别对应的第 二近 场的声爆波数据和所述第三远场对应的第三近场的声爆波 数据中， 确定所述第四远场对应 的第四近场的声爆波数据， 以用于飞行器设计， 降低 飞行器在飞行过程中产生的声爆波到 达地面时对地 面的物体和生物的影响。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述多个第 二近场各自的声爆波 数据， 生成多个第二远场各自的声爆波数据， 包括： 根据所述多个第二近场各自的声爆波数据， 使用MPI多核并行对所述多个第二近场进 行正演， 分别生成所述多个第二近场分别对应的第二远场的声爆波数据。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述多个第 二远场各自的声爆波 数据和所述多个第二近场各自的声爆波数据训练预 先构建的声爆波反演模型， 包括： 从多个所述多个扰动远场第 二远场的声爆波数据中获取T个第 二远场的声爆波数据作 为训练样本集， T为 正整数； 针对所述训练样本集中的每个第 二远场的声爆波数据， 将所述第 二远场的声爆波数据 输入至预先构建的声爆波反演模型中， 得到所述第二远场对应的第一拟合近场的声爆波 数 据； 根据所述第 一拟合近场的声爆波数据和所述第 二远场对应的第 二近场的声爆波数据， 计算所述第一拟合近场和所述第二远场对应的第二近场之间的残差； 根据所述残差训练所述声爆波反演模型。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 从多个所述第 二远场的声爆波数据中获取V个第 二远场的声爆波数据作为验证集， V为权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114925539 B 2正整数； 针对验证集中每个第 二远场的声爆波数据， 将所述第 二远场的声爆波数据输入至训练 后的声爆波反演模型中， 得到所述第二远场的第二拟合近场的声爆波数据； 根据所述第 二拟合近场的声爆波数据和所述第 二远场对应的第 二近场的声爆波数据， 计算所述第二拟合近场和所述第二远场对应的第二近场之间的残差； 根据多个第 二拟合近场分别和所述第 二远场对应的第 二近场之间的残差， 调整所述声 爆波 反演模型。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取扰动参数值信息， 所述扰动参数值信息包括多个扰动参数各自的取值范围， 所述 扰动参数用于指示对声爆波 进行干扰的标准； 从多个扰动参数 各自的取值范围中， 确定所述多个 扰动参数 各自的扰动参数值； 所述根据第一近场的声爆波数据， 确定多个第二近场各自的声爆波数据， 包括： 根据预设的至少一个扰动波的声波数据， 对所述第一近场的声爆波数据进行扰动， 生 成所述多个第二近场各自的声爆波数据， 所述扰动波用于模拟声爆波在传输过程中的干扰 声波。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述从多个扰动参数各自的取值范围中， 确定所述多个 扰动参数 各自的扰动参数值， 包括： 在所述第四远场为所述第一远场的情况下， 根据所述多个扰动参数各自的取值范围， 更新多个 扰动参数 各自的扰动参数值。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述以所述目标远场的声爆波数据为基 准， 从所述第一远场的声爆波数据、 所述多个第二远场各自的声爆波数据和所述第三远场 的声爆波数据中确定第四远场的声爆波数据， 包括： 根据所述第 一远场的声爆波数据和所述目标远场的声爆波数据， 计算所述第 一远场和 所述目标远场之间的第一相似度值； 根据所述多个第二远场各自的声爆波数据和所述目标远场的声爆波数据， 计算所述多 个第二远场分别与所述目标远场之间的第二相似度值； 根据所述第 三远场的声爆波数据和所述目标远场的声爆波数据， 计算所述第 三远场和 所述目标远场之间的第三相似度值； 根据所述第一相似度值， 所述第 二相似度值和第 三相似度值， 从所述第 一远场、 所述多 个第二远场和所述第三远场中确定与所述目标远场最相似的远场作为所述第四远场。 8.一种声爆波反演装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 第一确定模块， 用于确定目标远场的声爆波数据， 所述目标远场为模拟降低飞行器在 飞行过程中产生的声爆波到 达地面时产生的噪音的声场模型； 第二确定模块， 用于确定第一近场的声爆波数据， 所述第一近场为用于模拟飞行器周 围的声爆波的声场模型； 第三确定模块， 用于根据所述第一近场的声爆波数据， 确定多个第二近场各自的声爆 波数据和所述第一近场模拟的声爆波到达地面时的第一远场的声爆波 数据， 所述第二近场 用于模拟飞行器产生的声爆波在大气 气流的干扰下的声场模型； 生成模块， 用于根据所述多个第二近场各自的声爆波数据， 生成多个第二远场各自的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114925539 B 3