舰载直升机搜救区域的选择与优化.pdf

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1、舰载直升机搜救区域的选择与优化“许玉飞1潘长鹏2王磊2(1．海军航空工程学院研究生管理大队烟台264001)(2．海军航空工程学院指挥系烟台264001)摘要在舰载直升机执行搜救任务之前，首先要对任务区域进行确定，这就要基于遇险人员海上漂流的轨迹来确定，文章采用基于MonteCarlo的方法建立了预测漂流位置的模型并通过引入一组环境数据进行了仿真，在此基础上运用贝叶斯理论完善了在搜索进行时对目标搜索区域的实时优化选择，为搜救任务的提供决策支持。关键词搜救区域；蒙特卡洛；舰载直升机；贝叶斯中图分类号V275．1

2、DOI：10．3969／j．issn．1672—9730．2016．12．006SearchingAreaSelectionandoptimizationforCarrier-basedHelicopterSearchandRescueXUYufeilPANChangpen92WANGLei2(1．AdministrantBrigadeofPostgraduate，NavalAeronauticalEngineeringInstitute，Yantai264001)(2．DepartmentofCommand

3、，NavalAeronauticalEngineeringInstitute，Yantai264001)AbstractSearchingareaissupposedtobedeterminedinitiallybeforeCarrier-basedhelicopterstartstakingoffandcar—riesoutitsSARmission．ThisareaiSreliableforthetrajectorydependsondriftmodel．AmodelingiSbuiltbasedonMo

4、nteCarlotopredictthetrajectoryofsearchedobjectandtheapplicationofBayestheoryprovidesalgorithmtoupdateprobabilityofeachdeterminedarea。A11thoseworksareusedtOsupportSARdecisionmaking．KeyWordssearchingareaselection，MonteCarlo，carrier-basedhelicopter，Bayestheore

5、mClass№■n晰V275．11引言舰载直升机因其出色的飞行性能和探测性能被广泛应用在海上搜救领域，人员在海上遇险后，会在海上自然环境因素的影响下，漂离事发地点并在救援力量到达前漂流在海面上，这就需要根据漂流的位置确定搜索区域以便迅速地找到落水人员。搜救过程中，随着已搜索范围的扩大，目标被发现的概率会相应的发生改变，优先搜索发现概率最高的区域便会增大搜救成功的概率。2漂流轨迹预测位置，这就取决于落水人员在搜救力量到达时其在海面上漂流到的大概位置。如果能够掌握漂流位置，搜索救援到落水人员的概率也就越大。飞行员

6、跳伞落水后，其所处位置正是两大流体(水和空气)的交界处，这个位置会受到来自两个不同流体的力的作用，这就引起了漂流运动。当没有风作用的时候，物体会随海流运动。当风出现后，两种现象便会随之而产生，一个是风和水面的摩擦产生了海浪；另一个是风作用在物体暴露的表面所产生的风压差。这一章，根据风和海面的作用原理，建立落水人员的漂流模型，为选择最优搜索区域提供决策支持。一个漂浮在海面上的物体的力学方程可以表确定搜索区域就要求掌握落水飞行人员的大概示为+收稿日期：2016年6月3日，修回日期：2016年7月18日作者简介：许

7、玉飞，男，硕士研究生，研究方向：作战运筹分析。潘长鹏，男，博士，副教授，研究方向：航空装备作用及效能评估。王磊，男，博士，讲师，研究方向：航空装备作用及效能评估。2016年第12期舰船电子工程27(m+m7)掣一∑Fat』。√其中，m是物体质量，m7是由于物体周围水粒子加速而产生的额外质量，V是物体的速度，乏：F是物体所受合力。2．1风和风压差(Leeway)风压差是指在风的作用下，海面上的物体漂流的方向和风向不一致的一种水面上的运动。这是因为在物体浸入水体部分所受流体动力学作用力和风对其暴露在空气中部分产生

8、的空气动力学作用力共同影响下产生的现象。大部分的水上航行舰船壳体都是一部分浸在水中，一部分裸露在空气里。空气中的部分越大，受风的影响也就越大。完全侵入在水体中的物体被认定为不会出现风压差运动。在海水对浸入水体部分的阻力和风对空气中部分的力共同作用下，风速和风压差速度呈现出一个线性关系。早在20世纪70年代，美国海岸警卫队[23进行了大量实验来总结得出风速(标量)、风压差速度(标量)之间的关系可以用以