航母編隊是一種以艦載機(jī)為主要作戰(zhàn)武器的大型水面艦艇編隊,隨著航母的多年不斷發(fā)展和作戰(zhàn)經(jīng)驗積累,艦載機(jī)決定海戰(zhàn)勝負(fù)的思想逐步得到認(rèn)同。艦載機(jī)在起飛執(zhí)行任務(wù)前必須在航母甲板上完成加油、充氣、掛載彈藥等多項保障活動,因此高效的甲板上起飛前保障作業(yè)是艦載機(jī)保持出動強(qiáng)度和持續(xù)作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵因素。與陸基飛機(jī)不同,艦載機(jī)實施保障作業(yè)時,航空母艦的甲板空間有限,在一定保障資源配置下,如何合理安排艦載機(jī)起飛前的各保障任務(wù)的作業(yè)順序,已經(jīng)成為現(xiàn)代航母發(fā)展過程中的重點研究問題,對加強(qiáng)航母作戰(zhàn)能力具有深遠(yuǎn)影響。本文針對不同艦載機(jī)數(shù)量和保障組配置情況下,以減少艦載機(jī)在甲板上保障作業(yè)完成時間為目標(biāo),在分析了美國航母艦載機(jī)保障作業(yè)方式的基礎(chǔ)上,對艦載機(jī)起飛前保障作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度研究。首先,本文對艦載機(jī)保障系統(tǒng)進(jìn)行分析,指出它是受眾多因素制約和影響的復(fù)雜系統(tǒng)。詳細(xì)分析了保障系統(tǒng)的特點、資源需求問題以及保障方式的演變,并對艦載機(jī)在甲板上的出動執(zhí)行任務(wù)流程進(jìn)行了闡述。以“福特”級航母的保障方式及保障區(qū)在甲板布局情況為依據(jù),設(shè)計艦載機(jī)保障作業(yè)調(diào)度計劃優(yōu)化研究總體方案。然后,本文對傳統(tǒng)的遺傳算法和禁忌搜索算法的優(yōu)缺點進(jìn)行比較分析,設(shè)計一種混合遺傳禁忌算法,用于求解艦載機(jī)保障作業(yè)調(diào)度問題。在具體分析艦載機(jī)保障作業(yè)流程的基礎(chǔ)上,以保障完成時間最小為目標(biāo),分別運(yùn)用遺傳算法和混合遺傳禁忌算法對案例進(jìn)行仿真,由仿真后得到的數(shù)據(jù)繪制出優(yōu)化后的保障組調(diào)度執(zhí)行甘特圖和艦載機(jī)作業(yè)安排甘特圖。將兩種優(yōu)化算法仿真結(jié)果進(jìn)行比較,可以證明本文設(shè)計的混合遺傳禁忌算法的優(yōu)越性。考慮艦載機(jī)實際保障作業(yè)過程中的干擾事件影響,將事件驅(qū)動策略和混合遺傳禁忌算法結(jié)合進(jìn)行重調(diào)度,從而得出合理高效的動態(tài)調(diào)度計劃方案。最后,本文以Visual Studio 2005為平臺運(yùn)用C++語言開發(fā)艦載機(jī)保障作業(yè)調(diào)度優(yōu)化軟件,對不同艦載機(jī)數(shù)量和保障組配置情況下的案例進(jìn)行仿真,從而驗證本文針對艦載機(jī)保障作業(yè)調(diào)度問題理論研究的可行性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：E926.392;TP18
【部分圖文】：

區(qū)和起飛區(qū)等不同區(qū)域之間轉(zhuǎn)運(yùn)以完成不同的保障工序，如果出現(xiàn)故障艦載機(jī)加油前逡逑需先到指定區(qū)域進(jìn)行維修。艦載機(jī)出動一次需在甲板上多個保障區(qū)域間轉(zhuǎn)換，增加了調(diào)逡逑運(yùn)環(huán)節(jié)和相關(guān)人員，降低了保障的效率。“尼米茲”級航母甲板保障區(qū)布局情況如圖２．２逡逑所示。逡逑武會掛載區(qū)逡逑圖２．２邋‘‘尼米茲”級航母甲板保障區(qū)布局圖逡逑２．３．２邋—站式保障方式逡逑１、一站式保障概念逡逑／邐ｎ＼逡逑＼邐［—］ｄ邋□邋□邋□邋□邋Ｄ＾ＤＤ邋ＱＸ邋ＤＸ逡逑障位逡逑圖２．３邋“福特”級航母甲板“一站式保障區(qū)”布局圖逡逑現(xiàn)役航空母艦上，完成加油、掛彈等保障任務(wù)需要在各個相對獨(dú)立的區(qū)域完成，所逡逑以飛機(jī)需要來回調(diào)動，耗費(fèi)時間比較多。為提高艦載機(jī)保障效率，在美國“福特”級航逡逑１３逡逑

區(qū)和起飛區(qū)等不同區(qū)域之間轉(zhuǎn)運(yùn)以完成不同的保障工序，如果出現(xiàn)故障艦載機(jī)加油前逡逑需先到指定區(qū)域進(jìn)行維修。艦載機(jī)出動一次需在甲板上多個保障區(qū)域間轉(zhuǎn)換，增加了調(diào)逡逑運(yùn)環(huán)節(jié)和相關(guān)人員，降低了保障的效率�！澳崦灼潯奔壓侥讣装灞Ｕ蠀^(qū)布局情況如圖２．２逡逑所示。逡逑武會掛載區(qū)逡逑圖２．２邋‘‘尼米茲”級航母甲板保障區(qū)布局圖逡逑２．３．２邋—站式保障方式逡逑１、一站式保障概念逡逑／邐ｎ＼逡逑＼邐［—］ｄ邋□邋□邋□邋□邋Ｄ＾ＤＤ邋ＱＸ邋ＤＸ逡逑障位逡逑圖２．３邋“福特”級航母甲板“一站式保障區(qū)”布局圖逡逑現(xiàn)役航空母艦上，完成加油、掛彈等保障任務(wù)需要在各個相對獨(dú)立的區(qū)域完成，所逡逑以飛機(jī)需要來回調(diào)動，耗費(fèi)時間比較多。為提高艦載機(jī)保障效率，在美國“福特”級航逡逑１３逡逑

圖４．３再調(diào)度時保障組的可進(jìn)行作業(yè)時刻逡逑例如，在艦載機(jī)保障作業(yè)靜態(tài)調(diào)度開始時所有保障組均處于空閑，即在零時刻每個逡逑保障組都可進(jìn)行作業(yè)。但是在動態(tài)調(diào)度過程中，如圖４．３，如果在時刻１５進(jìn)行動態(tài)調(diào)度，逡逑軍械保障組１號和機(jī)械保障組１號還在對艦載機(jī)進(jìn)行保障作業(yè)，由于保障作業(yè)的連續(xù)性，逡逑保障組只能等作業(yè)完成后才能參與再調(diào)度，所以軍械保障組１的可使用時刻是在２號艦逡逑載機(jī)第６號工序保障完成后，機(jī)械保障組１的可使用時刻是在２號艦載機(jī)第１１號工序逡逑保障完成后。同理，在再調(diào)度的過程中，正在進(jìn)行保障的艦載機(jī)、工序未保障完成的艦逡逑４２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2814794