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申请/专利权人:大连理工大学
摘要:一种考虑逃逸和空中加油的舰载机动态着舰调度方法,属于舰载机出动回收保障技术领域。首先,考虑着舰过程中可能发生的特殊情况,对逃逸和空中加油情况进行分析;其次,根据机群信息,设计约束条件和目标函数,建立舰载机着舰调度问题模型;然后,基于改进的萤火虫算法对舰载机着舰调度问题进行求解,求得在不同逃逸概率下的最优着舰方案;最后,以最优着舰方案为预定方案,设计在线重调度机制以处理逃逸、空中加油等情况,实现舰载机着舰方案的动态调整。本发明适用于考虑逃逸和空中加油的舰载机着舰调度问题,在舰载机群执行完空中任务后,为机群提供合理的调度方案,保证机群回收的效率和安全,在发生突发情况时对调度方案进行实时动态调整。
主权项:1.一种考虑逃逸和空中加油的舰载机动态着舰调度方法,其特征在于,所述的舰载机动态着舰调度方法为:步骤1,考虑着舰过程中可能发生的特殊情况,对逃逸和空中加油情况进行分析;步骤2,根据机群信息,设计约束条件和目标函数,建立舰载机着舰调度问题模型;具体为:步骤2-1:约束条件描述;步骤2-1-1:燃油约束;步骤2-1-2:尾流间隔约束;步骤2-2:目标函数设计;步骤2-2-1:完整度指标设计;采用表示舰载机的完整度,引入作为评价函数中的评价指标: (15)其中,表示舰载机的完整度;表示舰载机的完整度;的值随着的减小而增大,舰载机受损较严重的应安排其提前着舰;步骤2-2-2:任务优先级指标设计;采用表示舰载机后续任务的优先级,取值越低,代表后续任务的优先级越高;类似的,可定义: (16)其中,表示舰载机的任务优先级;表示舰载机的任务优先级;的值随着的减小而增大,舰载机任务优先级较高的应安排其提前着舰;步骤2-2-3:燃油指标设计;确定着舰方案后,能够确定各舰载机着舰时刻的燃油可用时间,假定舰载机位于回收顺序的第位,则定义如下: (17) 的值随着的减小而增大,表明燃油少的舰载机应安排其提前着舰;步骤2-2-4:加权目标函数设计;提出一种基于加权着舰完成时间的目标函数: (18)式中,分别为完整度、任务优先级、燃油所对应的权重;表示舰载机的着舰完成时间;表示舰载机的完整度指标;表示舰载机的任务优先级指标;表示舰载机的燃油指标;表示舰载机的加权指标;步骤2-2-5:加油惩罚项设计;通过引入惩罚项体现空中加油对目标函数的影响,即公式(18)调整为: (19)式中,表示进行空中加油次数;步骤2-3:构建舰载机着舰调度问题模型;基于步骤1、步骤2-1、步骤2-2的处理和设定,将舰载机着舰调度问题概括为通过合理调整舰载机群的着舰顺序,使公式(19)所示的目标函数值最小的组合优化问题;其中组合优化问题的决策变量用混合整数规划模型表示如下: (20)基于式(20),给出舰载机着舰调度问题的数学模型,如下: (21)服从于: (22) (23) (24) (25) (26)式(22)表示两个约束条件;式(23)表示加油的舰载机应在未加油的舰载机之后进行着舰;式(24)表示进行空中加油的舰载机加完油后才能进行着舰,式中表示舰载机的加油次序,表示空中加油时间,表示舰载机去加油的时刻;式(25)表示除了首架飞机,每架飞机的前序飞机有且只有一架;式(26)表示除了最后一架飞机,每架飞机的后序飞机有且只有一架;步骤3,基于进化思想设计改进的萤火虫算法,求解舰载机着舰调度问题的最优着舰方案;步骤4,以步骤3确定的最优着舰方案为初始方案,设计面向特情的在线重调度机制,进行着舰方案的动态调整。
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