多舰载机起飞调度优化方法研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）多舰载机起飞调度优化方法研究硕士研究生：陈维康指导教师：王能建教授企业导师：王金发研究员工程领域：机械工程论文主审人：李江副教授哈尔滨工程大学2018年5月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）多舰载机起飞调度优化方法研究硕士研究生：陈维康指导教师：王能建教授学位级别：工程硕士工程领域：机械工程所在单位：机电工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfes

2、sionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)ResearchonOptimizationMethodofTake-offSchedulingofEmbarkedAircraftsCandidate:ChenWeikangSupervisor:Prof.WangNengjianAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:MechanicalEngineeringDateofSubmission:May.2018DateofOralExamination

3、:Jun.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位

4、期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日多舰载机起飞调度优化方法研究摘要航空母舰的打击

5、作战任务主要依靠舰载机实现，舰载机的出动回收能力和出动架次率直接影响着航母的战斗能力。舰载机能否快速起飞进入作战状态是影响整个航母作战能力的重要因素，而舰载机的起飞过程中甲板调运环节至关重要。如何在有限的甲板空间、资源约束情况下，提高舰载机调度效率是提高舰载机作战能力的重要课题。本文主要研究的问题是多舰载机起飞调度任务，将多舰载机起飞调度任务的处理分为四个步骤。首先分析舰载机起飞调度问题：明确舰载机的甲板路径规划及调度问题是主要研究目标。对舰载机的运动学规律进行分析，并且用五边形简化了舰载机的几何模型，采用多边形法对甲板及障碍物进行了几何建模。通过建立碰撞检测系统

6、保证舰载机运动过程的合理性及可行性。第二步对舰载机甲板调度路径进行规划：根据对舰载机运动学分析，针对舰载机的非完整性约束问题，采用了移动机器人领域常用的快速扩展随机树算法并加以改进，采用双向生长的方式提高了算法的效率。通过改进RRT算法与RRT算法的计算结果的对比验证了改进RRT算法的效果。对算法生成的调运路径应用B样条曲线进行平滑处理，使得到的规划路径更加符合实际情况，保证了算法的合理性和可行性。第三步对多舰载机起飞调度方法进行研究：通过对多舰载机起飞调度任务问题的分析，选用遗传算法对舰载机调运至起飞位的序列进行规划，给出了针对课题的遗传算法编码方式、适应度函数

7、以及各种遗传操作的设计和实现步骤。最后以调运路径和起飞序列为基础，在航母甲板仿真平台上进行仿真验证，并对结果进行分析，提出了舰载机的调运优先级策略，对多舰载机起飞调度任务进行进一步优化，并与目前常用的贪心算法所规划出的结果进行比较，验证了本文中算法的有效性。仿真结果表明，本文提出的算法可以在具体案例中给出合理、可行的解决方案。通过与贪心算法得出的结果进行对比，本文中算法给出的方案耗时更短，对甲板资源的利用率更高，起飞序列的合理性也更强。为航母仿真平台中舰载机的调运任务提供了合理、可行的解决方案。关键词：舰载机；路径规划；遗传算法；优先级；仿真系统；哈尔滨工程大学硕

8、士学位论文