針對(duì)大型水陸兩棲飛機(jī)的飛行特性和遠(yuǎn)海搜索救援能力不足的問(wèn)題,研究設(shè)計(jì)了海上最優(yōu)搜索航路規(guī)劃算法,使其能夠在最短時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定海域的搜索。針對(duì)大型水陸兩棲飛機(jī)的特性參數(shù),結(jié)合漏搜率和復(fù)搜率的要求指標(biāo),將原搜索航路規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化為格點(diǎn)的離散規(guī)劃問(wèn)題。本文最優(yōu)搜索航路規(guī)劃算法在動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基礎(chǔ)上引入回溯路徑指標(biāo),能夠滿(mǎn)足復(fù)搜率的要求。數(shù)值仿真分析結(jié)果表明:相對(duì)于傳統(tǒng)的搜索路徑方法,采用本文算法求得的最優(yōu)航路方案具有更好的性能指標(biāo)。 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019,49(03)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

飛機(jī)通過(guò)格點(diǎn)的搜索區(qū)域Fig.1Searchzonewhileaircraftflypassgrids

索性為Ni,j；網(wǎng)格連通域?yàn)棣竰Pi,j(x,y)}；每個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)為雷達(dá)搜索半徑的2倍，即rg=2rs。當(dāng)飛機(jī)從某一格點(diǎn)中心飛行至其連通格點(diǎn)中心過(guò)程中，雷達(dá)會(huì)掃描兩個(gè)網(wǎng)格中間所有區(qū)域，該部分既不會(huì)漏搜也不會(huì)復(fù)搜，如圖1所示，因此該網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)可將原搜索航路規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化為離散規(guī)劃問(wèn)題，規(guī)劃路徑應(yīng)不重復(fù)地經(jīng)過(guò)所有網(wǎng)絡(luò)格點(diǎn)，即每個(gè)網(wǎng)格的中心點(diǎn)。網(wǎng)格連通域根據(jù)其所在的位置分為角點(diǎn)、邊點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn)3種。角點(diǎn)、邊點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn)分別位于搜索海域的四角、四邊和內(nèi)部，其連通域如圖2所示，箭頭表示當(dāng)前網(wǎng)格的連通域方向。1.2禁飛區(qū)模型在搜索海域中，可能存在各類(lèi)禁飛區(qū)，如惡劣天氣條件、島嶼武裝區(qū)域等。禁飛區(qū)會(huì)影響網(wǎng)格的連通域，如圖3所示，在方形和圓形兩種禁飛區(qū)的情況下，圖3（a）中第2格與第4格之間不再連通，圖3（b）中第1格與第3格之間不再連通。除此之外，禁飛區(qū)的存在同樣會(huì)影響復(fù)搜率指標(biāo)，因此在有禁飛區(qū)和沒(méi)有禁飛區(qū)的格點(diǎn)之間飛行的性能指標(biāo)不同。圖1飛機(jī)通過(guò)格點(diǎn)的搜索區(qū)域Fig.1Searchzonewhileaircraftflypassgrids圖2網(wǎng)格連通域示意圖Fig.2Schematicdiagramofmeshconnecteddomain圖3禁飛區(qū)示意圖Fig.3Schematicdiagramofnoflyingzone··965

通格點(diǎn)中心過(guò)程中，雷達(dá)會(huì)掃描兩個(gè)網(wǎng)格中間所有區(qū)域，該部分既不會(huì)漏搜也不會(huì)復(fù)搜，如圖1所示，因此該網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)可將原搜索航路規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化為離散規(guī)劃問(wèn)題，規(guī)劃路徑應(yīng)不重復(fù)地經(jīng)過(guò)所有網(wǎng)絡(luò)格點(diǎn)，即每個(gè)網(wǎng)格的中心點(diǎn)。網(wǎng)格連通域根據(jù)其所在的位置分為角點(diǎn)、邊點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn)3種。角點(diǎn)、邊點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn)分別位于搜索海域的四角、四邊和內(nèi)部，其連通域如圖2所示，箭頭表示當(dāng)前網(wǎng)格的連通域方向。1.2禁飛區(qū)模型在搜索海域中，可能存在各類(lèi)禁飛區(qū)，如惡劣天氣條件、島嶼武裝區(qū)域等。禁飛區(qū)會(huì)影響網(wǎng)格的連通域，如圖3所示，在方形和圓形兩種禁飛區(qū)的情況下，圖3（a）中第2格與第4格之間不再連通，圖3（b）中第1格與第3格之間不再連通。除此之外，禁飛區(qū)的存在同樣會(huì)影響復(fù)搜率指標(biāo)，因此在有禁飛區(qū)和沒(méi)有禁飛區(qū)的格點(diǎn)之間飛行的性能指標(biāo)不同。圖1飛機(jī)通過(guò)格點(diǎn)的搜索區(qū)域Fig.1Searchzonewhileaircraftflypassgrids圖2網(wǎng)格連通域示意圖Fig.2Schematicdiagramofmeshconnecteddomain圖3禁飛區(qū)示意圖Fig.3Schematicdiagramofnoflyingzone··965

【參考文獻(xiàn)】：
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