大型航空母舰军用舰载飞机起飞调度方法研究

发布时间：2020-05-14 13:02

【摘要】：本论文是针对舰载飞机在舰船上可行性区域内基于实时路径规划,快速、安全、准确的完成一个批次40架次舰载飞机的起飞调度任务。深入研究了舰载飞机在舰船上可行性区域内的实时路径规划、起飞调度和三维实景建模仿真驱动。首先通过对栅格法跟四叉树法的优缺点综合对比选择栅格法对舰船可行性区域进行环境场地建模;并把舰载飞机简化成可收放尾翼的矢量八边形模型。基于B样条方法规划出了舰载飞机到舰船可行性区域内不同弹射起飞位的实时路径,并通过蚁群算法和B样条方法对随机抽取的舰载飞机进行艏向角曲率变化对比和调运路径实际长度对比,通过对比可以看出基于B样条方法得到的艏向角曲线是趋近于平滑的,舰载飞机几乎不会出现“摆艏”现象,而基于蚁群算法得到的艏向角曲线经过平滑优化后还是会发生“摆艏”现象,从而使其相对应的调运路径长度也会有所增加,故选择B样条方法规划舰载飞机在舰船可行性区域内行驶路径要优于基于蚁群算法得到的实时路径规划。其次运用模拟退火算法对舰船上的40架舰载飞机规划了起飞调度的预调度实施方案,同时把有特殊任务需求的舰载飞机加入事先规定好的优先级因素参数,采用优先级别高的舰载飞机优先调度,优先级别低的舰载飞机滞后调度原则,从而得到了全部舰载飞机的预起飞调度时间序列,并对40架舰载飞机进行安全碰撞检测,对于发生碰撞或有可能发生碰撞的舰载飞机运用遗传算法对其在舰船可行性区域内行进时的速度进行优化选择,从而避免了有可能发生的舰载飞机碰撞问题,使舰载飞机能够在舰船上安全的行进并完成相应的起飞调度任务。最后通过M-Creator软件对40架次舰载飞机和舰船进行三维立体模型建模,并运用C语言、MATLAB和Vega,对舰载飞机在舰船上可行性区域调运路径中安全的行走和起飞调度进行实时深入仿真验证,并生成视觉效果相当逼真的三维动态演示场景,并验证了舰载飞机在舰船上可行性区域调运路径中安全的行走和起飞调度的合理性和可行性。
【图文】：

小结逡逑主要介绍了邋Ｂ样条方法，Ｂ样条方法就是在舰载飞机在舰船上的停机位建立一个点，在弹射起飞位再建立一个点，两个点之间的载飞机的最佳路径规划，但是在现实环境中，舰船上不可能只有一即使只有一架舰载飞机，两个点的连线中还会有一些别的障碍物存载飞机的前行，所以Ｂ样条方法选择在这两个点的连线中再选取关联点，进行实时路径规划。逡逑退火算法是一种能够优化解决大批次舰载飞机在舰船可行性区域全、实时起飞调度任务的算法，，应用模拟退火算法能够使全部舰的最短时间里完成一个批次的起飞调度要求。逡逑解决舰载飞机行进时有可能发生的碰撞情况，特别针对应用模拟的舰载飞机起飞预调度动态方案进行遗传算法速度实时优化策略，

栅格法［５１］是指将整个要进行环境场地建模的整体模型用大小相等的规则的网逡逑状线结构网格进行表示，如果这个网格是自由空间的话就用０来表示，如果这个逡逑网格是障碍空间的话就用１来表示，如图３－１所示。逡逑栅格法的优点：逡逑（１）
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：E926.392

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本文编号：2663393