發(fā)布時間：2020-10-13 09:15

　　 彈射起飛艦載機出動架次能力決定航母的作戰(zhàn)能力,因此對艦載機出動架次能力的研究有著極為重要的現(xiàn)實意義。由于艦載機出動架次回收過程環(huán)節(jié)眾多且結構復雜,目前仍缺乏對其過程整體建模和綜合評估的研究。本文針對整體過程建模展開深入分析與評估,旨在為進一步提升艦載機出動架次能力提供理論指導。艦載機出動回收過程的整體建模是研究出動架次能力的基礎�，F(xiàn)有的基于排隊論、Petri網(wǎng)絡和馬爾科夫鏈等建模方法一般只適用于出動回收某一環(huán)節(jié)的建模,而針對全過程建模時復雜且計算量大。為了解決上述問題,本文提出基于系統(tǒng)動力學(System Dynamics,SD)建模法,對艦載機出動回收過程進行建模分析。根據(jù)“尼米茲”號航母高潮演習數(shù)據(jù),歸納總結出艦載機出動回收過程的幾個主要環(huán)節(jié):飛行員作業(yè)、艦載機出動前準備、艦載機出動、艦載機回收、艦載機回收后檢查調(diào)運、艦載機保障和艦載機維修。深入分析艦載機出動回收流程和SD因果關系,在此基礎上建立SD流圖。針對出動回收作業(yè)環(huán)節(jié)的并行性和全過程的閉環(huán)性,利用SD建模法實現(xiàn)出動回收過程的整體建模,并對艦載機彈射器的可用度進行多種維修方式影響的研究。給出的SD建模法簡明直觀,可有效解決現(xiàn)有方法對復雜過程難以整體建模的問題。并通過仿真實驗,驗證和分析了艦載機出動架次的動態(tài)和靜態(tài)過程。影響艦載機出動架次能力的因素不僅包括出動回收過程的相關因素,還包括配套資源的供應和調(diào)度因素。配套資源的及時供應和調(diào)度是保證艦載機保障和維修等作業(yè)能夠順利進行的必要條件。針對艦載機資源調(diào)度和供應過程的不確定性和供應可靠性等問題,首先運用考慮不確定性和延遲性的T-S模糊系統(tǒng)對調(diào)運過程進行建模,然后利用魯棒策略對具有不確定因素的系統(tǒng)進行控制,在交叉規(guī)則組中構造離散分段函數(shù),減少求解的數(shù)量并提高控制速度,減少調(diào)度系統(tǒng)達到漸近穩(wěn)定的時間,進而削弱不確定性對系統(tǒng)的影響。通過仿真實驗分析可得,設計的改進模糊魯棒優(yōu)化算法可確保資源調(diào)度過程的可靠和穩(wěn)定。為了實現(xiàn)艦載機出動架次能力的綜合評估,需要首先建立出動架次能力指標體系。而各個指標之間相互影響,呈現(xiàn)嚴重的非線性關系,且具有層次性、矛盾性和相關性等特點。因此,艦載機出動架次能力的綜合評估是非常復雜。當制定作戰(zhàn)計劃時,需要從眾多方案中選出最優(yōu)計劃,需要對方案進行快速準確評估。為此設計了三種評估方法:快速學習RBF神經(jīng)網(wǎng)絡、突變約簡分步和非線性模糊物元評估方法。通過仿真實驗分析表明,設計的評估方法適用于具有復雜性、層次性、矛盾性和相關性的艦載機出動能力綜合評估,能夠達到快速準確評估的目的。對三種評估結果利用差異性法進行綜合,彌補單一評估結果的不足。最后,著重研究了如何提高艦載機出動架次的問題。通過分析艦載機出動架次的瓶頸因素,為提高艦載機出動架次提供理論借鑒。目前,現(xiàn)有文獻通常只分析了艦載機出動架次的單一影響因素,而實際中影響因素具有相關性和約束性,因此需要對相關影響因素進行聯(lián)合分析,從而得到更貼近實際的結果。為此,提出多因素聯(lián)合分析法,通過分析各個因素的關聯(lián)性,將相關性強的因素結合在一起進行分析,并利用忽略死區(qū)和考慮轉(zhuǎn)折的方式對數(shù)據(jù)進行擬合,從而使獲得的瓶頸因素更可信,最后給出提高出動架次的建議。本文分別對彈射起飛艦載機出動回收整體建模方法進行分析,對配套資源調(diào)度與供應進行優(yōu)化,對出動架次能力綜合評估方法進行研究和對影響出動架次的瓶頸因素進行分析。詳細介紹了SD建算法,并通過仿真實驗與“尼米茲”高強度演習數(shù)據(jù)的對比,驗證與分析了設計方法的可行性。結果表明,給出的SD建模法更適合于復雜出動回收過程的建模;設計的改進模糊魯棒優(yōu)化調(diào)度算法能夠?qū)崿F(xiàn)快速穩(wěn)定的調(diào)度供應;提出的出動架次能力綜合評估法可實現(xiàn)快速準確地評估;運用多因素聯(lián)合分析法能夠準確獲得出動架次的瓶頸因素。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：E926.392
【部分圖文】：

圖 1.1 1997 年高強度演習Fig 1.1 Surge demonstration in 1997起飛艦載機出動回收過程的建模并不容易。彈射起次，還包括各種資源(彈藥、航空燃油、維修備件)、人員(飛行員、加油人員、掛彈人員等)利用效能

本文的結構

14Fig 2.3 Preparing to launch flow chart程如下：飛行任務清單查看已經(jīng)保障好的艦載機數(shù)量是否滿足計劃出動用備用艦載機補充。既沒有保障好的艦載機，也沒有備用艦載機，則該次出動計劃，缺少的艦載機數(shù)量記為錯失的出動架次。準備好的艦載機數(shù)量少于計劃數(shù)量，則缺少的艦載機數(shù)量記為有艦載機出動，繼續(xù)檢查是否有可用的飛行員，如果沒有，則有艦載機出動，缺少的艦載機數(shù)量記為錯失的出動架次。有可用的飛行員，飛行員將進行登機檢查，檢查中如果發(fā)現(xiàn)艦機，艦載機進行維修。飛行員檢查艦載機無故障，則等待出動。
【參考文獻】

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本文編號：2838990