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智能算法在舰载机布列中的应用研究
| 论文题名： | 智能算法在舰载机布列中的应用研究 |
| 关键词： | 航空母舰;智能算法;舰载机;组合优化;布列方式 |
| 摘要： | 航空母舰自诞生之日起就受到世界上各个国家的追捧，它在某种程度上显示了一个国家的科技水平以及海上综合军事实力。其搭载的舰载机作为航母的重要武器，结合了战斗机高度的机动性和舰船在海洋中的航行能力，能够完成在广袤的海洋上的，远离国家疆土且不依赖陆地机场的情况下的海上战斗任务。从航母的以上特点可以得到一个结论，即航母每次出海任务时所搭载的舰载机的数量和这些舰载机的出动能力直接决定了航母编队的战斗能力。因此需要对航母甲板上的舰载机进行有序的布列，使航母在携带足够数量的舰载机的情况下还能够保证每架准备执行任务的舰载机顺利的滑至起飞位并起飞，而不受其它停驻在甲板上的舰载机的影响。 舰载机在航母飞行甲板上的布列形式根据不同任务需求有很多种方案。无论何种要求，舰载机在甲板上的布列问题都可以归结为组合优化问题。目前解决组合优化问题行之有效的算法是智能优化算法。因此，基于智能优化算法的舰载机布列问题是本文研究的重点。论文主要研究的内容有： 首先，对舰载机在航母上布列问题进行了详细的叙述和分析。调研了航母的甲板结构、布局和甲板尺寸以及舰载机的类型和尺寸，并研究分析了舰载机在甲板上布列所受的约束和工作人员对舰载机的停放要求。最终将舰载机轮廓平面化，并给出其几何表达。 然后，对舰载机包络图形之间的靠接关系，以及其在甲板轮廓图形内部位置的确定方法进行了研究。以上研究的问题属于二维不规则图形排样问题中临界多边形（NFP）计算问题。这里根据内靠接NFP算法求出舰载机与甲板间的重心NFP，并根据“重心最低”原则将舰载机重心与NFP上最低一点重合以确定舰载机在甲板上的位置。 其次，对模拟退火算法的原理和寻优方式进行学习和研究。根据多个舰载机包络图形间的触碰接触情况以及这个图形在甲板轮廓图形内位置的确定方法，应用模拟退火算法对若干个舰载机图形在甲板图形内部排布的方案进行优化，寻找到一种最佳方案使得甲板面积的利用率最高。 再次，对粒子群算法的原理和寻优方式进行学习和研究。分析舰载机在甲板上停放的约束条件以及一批次舰载机出动的全过程和过程中需要注意的因素和约束条件。应用粒子群优化算法对这一批次舰载机在起飞前在甲板上的停机方案进行优化，实现全部舰载机在最短时间内出动。 最后，在Microsoft Visual Studio编程环境下应用VC++语言编写出一个对舰载机布列进行可视性仿真的界面。操作者可根据不同的布列方案在电脑上进行可视性的布列仿真，使舰载机的布列方式更直观的展现在人的面前。 |
| 作者： | 宋晔 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 夏国清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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