考虑空间约束的机库舰载机调运路径规划方法

针对狭窄机库内舰载机调运路径规划的特殊性,按照"路径搜索-路径优化-路径安全验证"的序列提出了一套完整高效的舰载机调运路径规划方法。仿真结果表明,提出的路径规划方法能够满足舰载机调运路径规划的特殊性要求。     

基于逆向强化学习的舰载机甲板调度优化方案生成方法

针对计算机辅助指挥调度舰载机甲板作业的决策过程无法脱离人参与这一特点,引入基于逆向学习的强化学习方法,将指挥员或专家的演示作为学习对象,通过分析舰载机的甲板活动,建立舰载机甲板调度的马尔可夫决策模型(MDP)框架;经线性近似,采用逆向学习方法计算得到回报函数,从而能够通过强化学习方法得到智能优化策略,生成舰载机甲板调度方案。经仿真实验验证,本文所提方法能够较好地学习专家演示,结果符合调度方案优化需求,为形成辅助决策提供了基础。     

航母的机库

航母的机库是用来安全停放舰载机和对舰载机进行护维修以及飞行准备作业的重要航空舱室,对舰载机保持良好的技术状态和高的出勤率具有重要的保障作用。为能够容纳规定数量的舰载机,机库占用航母上庞大的空间,并按预定的舰载机停放架数设置相应的停机位置和保证舰载机在停机位置的可靠系留。为保障舰载机在机库甲板上的平面调运,机库内设置有牵引装置。为保障舰载机在机库与飞行甲板之间的升降调运,配设     

基于改进遗传算法的舰载机出库调度优化方法

舰载机出库最优调度方案是合理编排一批次舰载机出库顺序,使目标舰载机在最短的时间内调出机库。提出舰载机出库调度方案4步单目标优化方法。第1步实现舰载机数量分配功能;第2步依靠遗传算法,实现舰载机选择功能,寻找最优出库组合方案;第3步根据优先级规则对舰载机出库作业进行排序,从而得到最优出库方案的舰载机调度序列;第4步找出需要倒机的舰载机并根据一定规则进行整理后,得到出库作业序列。最后,建立模拟机库验证调度方案的优化方法可行、高效。     

基于空间约束的舰载机出库调度

舰载机在航母上的调度问题是制约舰载机出动和回收的重要因素,以往研究主要集中在飞行甲板调度方面。针对舰载机在航母上的出入库问题进行研究,着力解决舰载机在航母上二、三波次的出动能力。首先对舰载机出库的流程进行分析,梳理制约因素。其次,应用柔性流水车间调度理论对空间约束条件下的舰载机出库调度问题进行建模。再次,对智能粒子群算法应用于舰载机出库调度问题进行分析,对编码进行设计,并给出算法流程。最后,对出库流程进行仿真,计算出最优出库方案及时间,验证了模型的准确性。     

航母飞行甲板工作人员介绍

航空军官航空军官(也称"航空老板")是航空部门的部门长,受舰长领导,负责监督和指挥主要的飞行控制作业,负责管理舰载机弹射与回收设备、航空燃油系统及作业,管理飞行甲板和机库内的舰载机调度,负责舰载机消防以及事故处理和救援工作。航空部门负责舰载机的着舰与起飞作业,飞机调度、维护,并操作和维护相关设备。飞行员属于航空联队,与航空部门属     

基于Petri网的舰载机出库调度建模方法

舰载机出库作业调度效率是完成舰船作战效能的重要保证。分析了舰载机出库作业调度建模方法问题。基于Petri网技术理论,建立舰载机出库逻辑关系Petri网模型。基于机库内舰载机出库作业决策过程,建立舰载机出库作业四阶段决策的数学模型。最后给出优化算法流程并进行验证。     

不同起降方式的舰载机作战能力对比分析

为优选航母舰载机发展建设方案,对不同起降方式的舰载机作战能力进行了对比分析。对滑跃起飞/阻拦着舰、弹射起飞/阻拦着舰和短距起飞/垂直着舰3种典型起降方式的舰载机甲板作业流程进行了分析,研究了不同起降方式下甲板作业的约束条件;构建了舰载机出动架次评估模型,对比分析了3种起降方式的舰载机出动能力;提出舰载机遂行航母防空作战任务的最优飞行甲板空中作业计划方法,对比分析了3种起降方式的舰载机空中阵位连续部署时间。应用仿真案例对关键参数进行了灵敏度分析,进一步验证了模型的可行性和有效性。     

基于NGA算法的舰载机机库出库调度优化

为了在复杂的机库环境中,尽可能缩短舰载机出库时间,优化其出库顺序,对舰载机多机出库调度优化问题进行了研究。首先,对该问题进行分析,建立了适合优化的数学模型。其次,设计了一种适合优化舰载机多机出库调度问题的算法—NGA算法,该算法是在遗传算法(GA)的基础上,对原有交叉和变异策略进行改变以适应所求解问题,并融入执行路径探测和规划的通视图算法后形成的。最后,分别将该方法和枚举法应用于求解尼米兹级航母舰载机多机出库调度优化问题T4。仿真结果为基于NGA算法所得的最短出库时间为801 s,最短移动距离为1 098.3 m;基于枚举法结果为800.4 s和1 097.6 m。由结果可知,NGA算法计算结果与枚举法相差较小,可以应用于求解舰载机多机出库调度问题。     

基于人员分配的舰载机出动调运指挥模型

为提高舰载机出动率，最大限度减少保障人员平均工作时间，提出一种基于人员分配的舰载机出动调运指挥模型。对舰载机出动调运保障工作时序、能力及流程进行分析；根据舰载机出动调运保障的特点，建立基于人员分配的舰载机出动调运指挥模型，对舰载机出动调运指挥进行优化，并结合实例验证了模型的可行性。结果表明，该模型能提高舰载机的飞行保障效率，减少保障人员的工作量。     

基于路径规划的无人机飞行冲突解脱技术

在无人机与有人机共用空域时,随时可能发生飞行冲突,应当有一种可靠的冲突解脱技术,保证无人机的空域运行安全。为此,构建了基于正三角形栅格法的空域运行环境,改进了以往十字栅格环境规划动态路径的缺陷;提出了基于空间分割的改进蚁群算法,提高了算法的寻优性能与路径规划能力。最后结合ADS-B系统的工作原理,在利用卡尔曼滤波对ADS-B信息进行修正的基础上,设计了无人机冲突感知的技术方案,并用实时的路径重规划技术实现飞行冲突的解脱。最终的仿真实验验证了飞行冲突解脱技术方案的有效性,可为未来无人机的空域运行技术提供一定的理论参考。     

机务保障要求到保障方案转换

首先以装备可靠性为依据,以任务要求中任务时间、出动飞机数量、任务可靠度等参数为约束,建立了保障资源的配置模型;在确定保障资源配置基础上再以保障任务时间为优化目标,建立保障任务调度模型和调度算法,按照保障专业调度优化,为保障方案制定奠定了重要基础,对实行精确化保障有重要现实意义,对基层级的保障工作有很强的指导作用。     

无人机避障航路规划方法研究综述

随着无人机作业空域从中高空不断向低空甚至超低空拓展,复杂的低空障碍环境对无人机造成了严重的威胁。研究无人机避障航路规划理论与方法,对于保障无人机的飞行安全和提升其任务效率具有重要作用。对无人机避障航路规划方法的研究现状进行了梳理,首先,根据航路规划问题所建立的优化模型,将规划方法划分为基于数学规划的方法、基于路标图的方法、基于空间分解的方法、基于势场的方法、基于随机规划的方法和基于机器学习的方法六个大类。然后,分别介绍了各类型方法的基本原理、代表性研究以及优缺点。最后,对避障航路规划方法未来可能的研究方向进行了展望。综述表明,复杂环境下无人机三维航路规划方法的研究仍有提升空间;未来应考虑将传统规划方法与新一代人工智能技术相结合;航路规划方法研究应充分考虑机载传感器的实际性能和工作特性;规划航路的可跟踪性问题也亟待解决。     

基于Multi-Agent敏捷卫星动态任务规划问题

在分析敏捷卫星的特点和卫星多用户需求的基础上,针对敏捷卫星任务规划问题,基于Multi-Agent理论构建了任务分配模型;针对敏捷卫星任务规划初始方案调度中卫星资源失效的情况给出了敏捷卫星动态任务重调度模型;在此基础上,提出了基于诚信机制的可解约合同网任务分配方法,设计了招投标机制、可解约合同网协议以及招投标、评标策略;以敏捷卫星任务规划调度问题为例通过实验获得了满意的结果,表明了模型的合理性以及算法的有效性。     

The outfit planning problem: Production planning in shipbuilding

Shipbuilding as currently practiced in U.S. commercial shipyards employs little quantitative modeling or analysis in production planning. This paper presents a brief discussion of the shipbuilding process and focuses on one major component which is referred to as outfitting. The outfit planning problem is described in detail and then formally modeled as a generalization of the resource constrained project scheduling problem. The value of the approach as well as barriers to its adoption are also discussed.     

Dynamic programming approach to the optimization of Naval aircraft rework and replacement policies

This paper describes a method for determining optimal repair and replacement policies for aireraft, with specific reference to the F–4. The objective of the analysis is to choose the set of policies from all possible alternatives over a finite planning horizon which minimizes the cost of operations. A dynamic program is presented which seeks an optimal path through a series of decision periods, when each period begins with the choice of keeping an aircraft, reworking it before further operation, or buying a new one. We do not consider changes in technology. Therefore, when a replacement does occur, it is made with a similar aircraft. Multivariate statistical techniques are used to estimate the relevant costs as a function of age, and time since last rework.     

飞机发动机关键系统智能故障诊断方法

飞机发动机是一个非常复杂的大系统,由于其结构复杂,工作环境恶劣,对其关键系统的故障进行准确诊断始终是困扰业界的技术瓶颈之一。提出了采用EMD小波阈值降噪与主元分析相结合的方法,对飞机发动机气路系统故障诊断进行了深入研究。针对某型真实飞机发动机进行测试试验采集的气路多参量数据,首先采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对气路系统各参量信号进行EMD分解,然后采用软阈值函数对其进行降噪,并进行信号重构,从而可得到飞机发动机气路工作状态有效数据。在此基础上,设计了飞机发动机气路系统主元分析故障诊断模型,并结合预处理得到的飞机发动机气路有效数据,运用所设计的主元分析故障诊断模型对飞机发动机进行故障诊断技术研究。研究结果表明,所提出的方法能够很好地诊断出飞机发动机气路系统实际运行时所出现的故障,具有重要的实际应用价值,并有广泛的应用前景。     

基于目标中心战的舰载UAV协同对海突击作战构想

针对舰载无人机编队协同对海突击作战的特点,在充分吸收目标中心战理论的基础上,提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想,论证了目标中心战应用于舰载无人机编队协同对海突击作战的可行性,并对其概念和特征进行了界定和分析,着重对目标中心战理论中的“侦-控-打-评”作战过程进行适应性改造,提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的主要环节,包括态势评估,目标选择与分配,航路规划,协同打击和效能评估等。     

基于变结构的应急航材调度策略

针对应急航材需求的随机性提出了变结构应急航材配送网络的概念,立足于物流运输车辆的优化调度,将现代优化算法引入应急航材的调度中,通过仿真算例的验证可以得出调运路径长度及应急航材需求量与调运时间成正比。     

Scheduling prowler training

The U.S. Navy Prowler aircraft is designed for electronic surveillance and countermeasures. In this paper, we describe the problem of scheduling Prowler crew training, and we present two integer programming models to solve it. The first model maximizes the number of aviators trained above 75% in each mission area, subject to the available number of flights, over a single month. The second model distinguishes peacetime from mobilization, and minimizes the number of flights done in mobilization subject to the available number of flights in peacetime. Our models distinguish different types of crew and allow more than one qualification to be earned on a given flight. We give numerical results using real data, comparing our results to the actual readiness of a squadron. We found that crew readiness of Prowler squadrons can be increased by 10%, simply by better scheduling. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 50: 289–305, 2003.