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。     

基于Petri网的航班机坪保障指挥调度建模

为支持航班机坪保障指挥调度优化,提出基于Petri网的机坪保障指挥调度建模方法。构建包含服务线、模块和任务的机坪保障作业协调关联模型,实现保障过程的层次化分解;将保障作业任务分为单设备作业任务和多设备作业任务,给出其模块化赋时Petri网模型构造方法,并针对设备调派过程建模需要进行扩展;考虑作业任务之间的前置开始关联和前置结束关联两类关系,给出其对应Petri网模型之间的合成方法,并提出基于协调关联模型的保障作业指挥调度过程Petri网模型构造算法。以某航班机坪保障指挥调度建模为例,验证所给建模方法的有效性和适用性。     

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。     

基于弹药挂载工作的舰载机保障作业调度

针对弹药挂载工作下舰载机保障作业问题,分析了弹药挂载作业与舰载机其他保障作业的约束关系,并基于保障资源约束,以舰载机保障作业完成时间和负载方差最小化为优化目标,建立了考虑弹药挂载工作下的保障作业调度模型。通过设计基于保障工序优先级的染色体片段编码方式,避免了大量不可行解的产生,提出了一种改进的NSGA-Ⅱ算法。以国外某型航母为例进行仿真分析,验证了模型与算法所得调度方案的可行性。     

基于任务的连续出动舰载机航空保障重调度研究

对舰载机和各种保障资源进行调度是提高舰载机航空保障效率、保证舰载机所承担作战任务顺利完成的有效手段。为了克服以往研究中没有考虑作战任务变更对舰载机航空保障调度的影响,使用重调度的理论与方法研究了基于任务的连续出动舰载机航空保障重调度问题,建立了连续出动舰载机航空保障重调度模型。采用免疫算法对模型进行求解,可以避免模型的解空间可能出现组合爆炸问题。最后通过一个实例表明该模型可以很好的应对由作战任务变更所引起的重调度问起,算法求解速度满足作战需求,从而验证了模型的准确性及算法的有效性。     

舰载机甲板布列调运优化方法研究

通过分析美军现代航空母舰的布列调运方式和发展趋势,发现舰载机的甲板作业调度、停放布列和移动调运是影响舰载机布列调运优化和提高舰载机出动能力的重要方面。针对这些方面的主要特点,采用动态调度方法、空间布局仿真和路径规划方法进行研究能更好地得到布列调运优化效果。据此基本思想,着重从美军航母甲板管理方式、空间布局、路径规划以及甲板作业调度几个方面阐述舰载机布列调运的研究现状,最后对舰载机布列调运优化未来的研究方向进行了展望。     

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     

基于时延Petri网的机坪作业调度时间弹性提高方法

针对机场机坪服务作业多且逻辑复杂,机坪服务流程确定困难,给出了提高机坪作业调度时间弹性的方法.运用时延Petri网获取机坪所有可行路径;以机坪作业总时差最大为目标函数建立优化模型,获取时间弹性最佳的可行机坪服务流程.以国内某机场具体机坪保障时间参数为例验证了该方法的有效性.