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申请/专利权人:中国人民解放军海军航空大学
摘要:本发明公开了一种两栖攻击舰舰载直升机保障能力评估方法,属于舰载直升机保障领域,具体为:首先,将舰载直升机的保障能力评估为综合能力层、次级能力层和技术指标层;并确定各层结构下的评估指标;针对技术指标层中各技术评估指标,确定其相互之间的关系,及其与次级能力层中各次级评估指标的关联关系,进而构建舰载直升机保障能力的各子评估模型;接着,利用各子评估模型构建舰载直升机综合保障能力的评估模型;最后,针对待测的舰载直升机,将该直升机的各评估指标的值输入综合保障能力的评估模型中得到评估结果。本发明具有较强的可操作性,科学,合理,保证了评估结果的正确性。
主权项:1.两栖攻击舰舰载直升机保障能力评估方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一,将舰载直升机的保障能力评估为综合能力层、次级能力层和技术指标层,并确定各层结构下的评估指标;针对技术指标层中各技术评估指标,确定其相互之间的关系,及其与次级能力层中各次级评估指标的关联关系,进而构建舰载直升机保障能力的各子评估模型;所述的综合能力层选取舰载直升机的航空保障能力作为综合评估指标;次级能力层选取航空燃料保障能力Tp、航空电源保障能力Td、机载武器保障能力Tw、惯导对准保障能力Tg、舰面调运保障能力Tz、起飞离场保障能力Tq、回收着舰保障能力Th以及维修保障能力Tm作为次级评估指标;技术指标层选取次级能力层内各个评估指标的子集作为技术评估指标集;具体为:航空燃料保障能力Tp的子集评估指标为:可同时加油舰载机数量npts,加油停机位覆盖率Rp,加油流量Lp,加油设备可用度Aop,加油设备故障率Ppr,加油故障响应时间tpf,舰载运输直升机满载油箱容量,以及舰载武装直升机满载油箱容量;航空电源保障能力Td的子集评估指标为:可同时通电舰载机数量ndts,供电停机位覆盖率Rd,舰载运输直升机通电检查时间,舰载武装直升机通电检查时间,供电保障车数量ndk,供电设备可用度Agd,供电设备故障率Pgd,以及供电故障响应时间tdf;机载武器保障能力Tw的子集评估指标为:挂弹小组配置数量nwp,甲板武器储备量Rw,武器升降机数量nws,武器升降机可用度Aws,弹药出库速率Vws,武器保障系统故障率Pwq,故障响应时间twf,波次出动舰载突击直升机的弹药需求量Nwr,以及可并行挂载的第k型武器挂载时间twk;惯导对准保障能力Tg的子集评估指标为:同时惯导对准舰载机数量ngts,惯导对准系统可用度Ag,惯导对准时间tg,惯导对准系统故障率Pg,以及惯导对准响应时间tgf;舰面调运保障能力Tz的子集评估指标为:升降机数量nsj,升降机可用度Asj,升降机可载舰载机数量nyj,升降机轮转时间Tlz,升降机故障率Psj,升降机故障响应时间tsf,牵引车数量nqs,牵引车可用度Aqy,牵引速度Vqy,牵引车故障率Pqy,牵引故障响应时间tqf,甲板转运平均距离Ljz,机库转运平均距离Lkz,以及系留或解系留时间Tx;起飞离场保障能力Tq的子集评估指标为:可同时起飞舰载机数量ntsq,可保障同时开车数量ntsk,起飞时间间隔ΔTqf,以及开车及起飞前准备时间tkc;回收着舰保障能力Th的子集评估指标为:可同时回收舰载机数量ntsz,着舰引导成功率Pzj,着舰回收时间间隔ΔTzj,着舰引导系统故障率Pyd,着舰引导故障响应时间tzf,以及复飞着舰时间tff;维修保障能力Tm的子集评估指标为:平均故障间隔时间Tbm,平均故障定位时间Tdw,平均直接维修工时Twx,维修项目覆盖率Pwx,维修设备配套率Psb,维修设备完好率Asb,平均设备保障延误时间Tsbd,舰载机故障后有维修设备需求的概率ps,舰载机故障后,不需要备件可以修复的修理工作概率pb,两栖攻击舰航材仓库的备件满足率pjk,从两栖攻击舰航材仓库获取备件的平均反应时间tjk,编队航材仓库的备件满足率Pbk,从编队航材仓库获取备件的平均反应时间tbk,以及基地级备件输送的平均时间tjd;所述的各子评估模型,具体为:步骤2.1利用航空燃料保障能力对应的各子集评估指标,构建航空燃料保障能力评估模型;首先,根据加油停机位覆盖率Rp,构建加油停机位覆盖约束值Mp,如下: 其中,Tz为甲板停机位就近转运时间;然后,对可同时加油舰载机数量npts和加油设备可用度Aop进行点积,并判断与波次出动的舰载机数量N波次之间的关系,从而构建不同的航空燃料保障能力Tp模型;a当[npts·Aop]≥N波次时,表示加油设备数量足够并行开展加油作业,此时模型为: 式中,Wk为第k型舰载直升机油箱容量;b当[npts·Aop]<N波次时,表示加油设备数量不足,需排队开展加油作业,此时模型为: 步骤2.2利用航空电源保障能力对应的各子集评估指标,构建航空电源保障能力评估模型;首先,根据供电停机位覆盖率Rd,构建供电停机位覆盖约束值Md,如下: 然后,对可同时通电舰载机数量ndts和供电设备可用度Agd进行点积,并判断与波次出动的舰载机数量N波次之间的关系,从而构建不同的航空电源保障能力Td模型;a当[ndts·Agd]+ndk≥N波次时,表示通电设备数量足够并行开展通电作业,此时模型为:Td=maxtdk·1-Pgd+Pgd·tdf+Md式中,tdk为第k型舰载直升机通电检查时间;b当[ndts·Agd]+ndk<N波次时,表示通电设备数量不足,需排队开展通电作业,此时模型为: 步骤2.3利用机载武器保障能力对应的各子集评估指标,构建机载武器保障能力评估模型;首先,根据甲板武器储备量Rw,构建弹库转运需求约束值Mw,如下: 其中,Nwr表示波次出动舰载突击直升机的弹药需求量;然后,判断弹药需求量Nwr与挂弹小组配置数量nwp之间的关系,从而构建不同的机载武器保障能力Tw评估模型;a当Nwr≤nwp时,表示挂弹小组配置数量足够并行开展挂弹作业,此时模型为: b当Nwr>nwp时,表示挂弹小组配置数量不足,需排队开展挂弹作业,此时模型为: 步骤2.4利用惯导对准保障能力对应的各子集评估指标,构建惯导对准保障能力评估模型;模型表达式为: tgk为第k型舰载直升机惯导对准时间;步骤2.5利用舰面调运保障能力对应的各子集评估指标,构建舰面调运保障能力评估模型;首先,对牵引车可用度Aqy与牵引车数量nqs之间点积,并判断与所有升降机可载舰载机数量nyj和的关系,从而构建不同的舰面调运保障能力Tz评估模型;1当时,表示机库或甲板的牵引车数量足够牵引一批次升降机转运的舰载机数量,可同时开展牵引作业,此时模型为: 式中,等式的前一项代表升降机的转运能力,后一项代表牵引车的转运能力;2当时,表示机库或甲板的牵引车数量不够牵引一批次升降机转运的舰载机数量,则需要排队开展牵引作业,此时模型为: 步骤2.6利用起飞离场保障能力对应的各子集评估指标,构建起飞离场保障能力评估模型;首先,根据波次出动的舰载机数量N波次与可同时起飞舰载机数量nstq的关系,构建单波次起飞离场约束值Mq,如下: 其中,BM表示足够大的实数;然后,构建起飞离场保障能力评估模型: 步骤2.7利用回收着舰保障能力对应的各子集评估指标,构建回收着舰保障能力评估模型;首先,根据波次出动的舰载机数量N波次与可同时回收舰载机数量ntsz的关系,构建约束条件,如下: 其中,BM'作为不满足波次回收舰载直升机数量小于可同时回收数量这一约束的惩罚项;然后,构建回收着舰保障能力评估模型:Th=ΔTzj·N波次-1·Pzj+tff·1-PzjN波次·1-Pyd+tzf·Pyd+M'q步骤2.8利用维修保障能力对应的各子集评估指标,构建维修保障能力评估模型;模型如下: Tbm用于衡量舰载机装备的故障频率,Tbjd为平均备件供应延误时间,根据编队航空兵飞机备件供应体制,为:Tbjd=1-pbPjktjk+1-PjkPbktbk+1-Pbktjd;步骤二,利用各子评估模型构建舰载直升机综合保障能力的评估模型;所述的综合保障能力评估模型表示为: Tg为航空惯导对准保障能力,惯导对准与通电检查可并行作业,因此对两者取大;步骤三,针对待测的舰载直升机,将该直升机的各评估指标的值输入综合保障能力的评估模型中进行合成运算,得到对应的综合保障能力评估结果。
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