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原文传递舰载机自动布列方法的研究

论文题名：	舰载机自动布列方法的研究
关键词：	临界多边形;定位策略;遗传算法;航空母舰;舰载机;自动布列
摘要：	航空母舰从某种意义上说可以看作是一个国家科学技术水平和海上力量的象征。“尼米兹”级航母为目前世界上最先进的航母，舰载机种类最全，数量最多。本文主要结合“尼米兹”号航母，研究了舰载机的自动布列方法。　　舰载机布列问题就是在给定类型的航空母舰甲板上，互不重叠地尽可能多地摆放单一或多种类型的舰载机，以得到甲板面积利用率最大的布列方案。该问题的求解不仅对航空母舰有重要意义，而且也可广泛用于服装、皮革以及玻璃加工等行业的生产过程中，是制造业自动化过程中的一个关键环节。　　本文针对舰载机布列问题的难点和关键问题，从临界多边形算法、定位策略、遗传算法优化三方面进行了深入的理论研究。研究成果如下：　　首先，建立了舰载机自动布列问题的模型。从甲板、舰载机的形状及约束条件两个方面对舰载机布列问题的复杂性进行了分析。通过对现有零件表达方式的对比，选择了适合本文建模的多边形表示法。　　其次，对临界多边形算法进行了研究。通过对以往临界多边形算法优缺点的对比与分析，采用了准确性高，速度快的基于轨迹线求解临界多边形的算法。该算法将舰载机之间的碰撞问题转化为多边形顶点和边之间轨迹线的计算，从而大大降低了算法的时间复杂度，并可同时处理内靠接临界多边形的计算、甲板边界、舰岛，降落区设置等特殊情况。　　再次，结合舰载机自动布列问题确定了本文的最低重心临界多边形定位策略。由于舰载机和甲板的轮廓具有不规则性，因此不能采用矩形排样中常用的最左最下等定位策略。本文以舰载机的重心作为参考点，求取临界多边形后，通过选择多角度重心临界多边形中的最低重心位置来确定待排舰载机的摆放位置，进而达到提高舰载机布列密度的目的。　　最后，针对不同的情况，对布列结果进行了优化。在单一类型舰载机参与布列时，主要采用组合的方法对布列结果进行了改进；在多种类型舰载机参与布列时，引入了遗传优化算法，并设计了舰载机自动布列系统，仿真实现了舰载机的优化布列。
作者：	张思
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：	2012
正文语种：	中文