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航空搜潜阵型及布阵航路优化研究
| 论文题名： | 航空搜潜阵型及布阵航路优化研究 |
| 关键词： | 航空搜潜;声纳浮标;搜潜阵型;布阵航路;蚁群算法;优化方式 |
| 摘要： | 当前，航空搜潜已经成为对潜探测的最有效的手段，在对潜搜索中的地位越来越重要。 本文以航空搜潜声纳浮标阵型优化和航空搜潜布阵航路优化两个部分为研究方向。重点研究了主动声纳浮标搜潜阵型的优化和使用蚁群算法对航空搜潜布阵航路进行优化。 第一部分为主动声纳浮标搜潜阵型的优化。在实际的搜潜任务中，主动浮标的搜潜距离其实是随着潜艇航向的变化而变化的，并非是一个标准的圆域。当主动浮标正对潜艇正横方向时，浮标达到理论最大的搜潜距离。当主动浮标正对潜艇舰首或舰尾方向时，潜艇的目标强度很低，此时浮标难以搜索到潜艇。为了解决目前的阵型研究中对主动浮标这一特性考虑的不足，本文提出了“浮标组”的优化方式，并证明了这种优化方式能减少漏警的发生。通过仿真验证了这种优化方式能够比传统的声纳浮标搜潜阵型取得更高的搜潜概率。接着讨论了主动浮标中心存在搜潜盲区这一因素对搜潜概率的影响，用“浮标组”在考虑搜潜盲区情况下的主动浮标阵型进行了优化。另外还对重叠系数和搜潜概率之间的关系进行了分析，拟合出关系函数，以此给出了重叠系数对应的搜潜概率和主动浮标阵型搜潜覆盖面积之间的关系。 第二部分为航空搜潜布阵航路的优化。本文使用将声纳浮标搜潜阵型简化并进行抽象，将其转化为平面上的点集的方法。这种方法为从理论抽象上对布阵航路进行研究提供了基础。据此将布阵航路优化问题归纳为组合优化问题。讨论分析了现在航空搜潜航路优化中经常使用的贪心算法。指出其在点集比较复杂时难以得到一个优质的解的弊端。本文采用了蚁群算法来对航空搜潜布阵航路进行优化，并通过仿真对蚁群算法和贪心算法进行比较，说明了蚁群算法的优势。 最后用在复杂点集情况下的仿真证明了蚁群算法在飞行目标点较多时也能解算出满意的航路。并在此情况下通过大量的实验验证蚁群算法解算出的航路相比于贪心算法是更好的。 |
| 作者： | 孙启豪 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 蔡爱华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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