航空搜潛陣型及布陣航路優(yōu)化研究.pdf

1、當(dāng)前，航空搜潛已經(jīng)成為對(duì)潛探測(cè)的最有效的手段，在對(duì)潛搜索中的地位越來越重要。
　　本文以航空搜潛聲納浮標(biāo)陣型優(yōu)化和航空搜潛布陣航路優(yōu)化兩個(gè)部分為研究方向。重點(diǎn)研究了主動(dòng)聲納浮標(biāo)搜潛陣型的優(yōu)化和使用蟻群算法對(duì)航空搜潛布陣航路進(jìn)行優(yōu)化。
　　第一部分為主動(dòng)聲納浮標(biāo)搜潛陣型的優(yōu)化。在實(shí)際的搜潛任務(wù)中，主動(dòng)浮標(biāo)的搜潛距離其實(shí)是隨著潛艇航向的變化而變化的，并非是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓域。當(dāng)主動(dòng)浮標(biāo)正對(duì)潛艇正橫方向時(shí)，浮標(biāo)達(dá)到理論最大的搜潛距離。

2、當(dāng)主動(dòng)浮標(biāo)正對(duì)潛艇艦首或艦尾方向時(shí)，潛艇的目標(biāo)強(qiáng)度很低，此時(shí)浮標(biāo)難以搜索到潛艇。為了解決目前的陣型研究中對(duì)主動(dòng)浮標(biāo)這一特性考慮的不足，本文提出了“浮標(biāo)組”的優(yōu)化方式，并證明了這種優(yōu)化方式能減少漏警的發(fā)生。通過仿真驗(yàn)證了這種優(yōu)化方式能夠比傳統(tǒng)的聲納浮標(biāo)搜潛陣型取得更高的搜潛概率。接著討論了主動(dòng)浮標(biāo)中心存在搜潛盲區(qū)這一因素對(duì)搜潛概率的影響，用“浮標(biāo)組”在考慮搜潛盲區(qū)情況下的主動(dòng)浮標(biāo)陣型進(jìn)行了優(yōu)化。另外還對(duì)重疊系數(shù)和搜潛概率之間的關(guān)系進(jìn)行了分

3、析，擬合出關(guān)系函數(shù)，以此給出了重疊系數(shù)對(duì)應(yīng)的搜潛概率和主動(dòng)浮標(biāo)陣型搜潛覆蓋面積之間的關(guān)系。
　　第二部分為航空搜潛布陣航路的優(yōu)化。本文使用將聲納浮標(biāo)搜潛陣型簡(jiǎn)化并進(jìn)行抽象，將其轉(zhuǎn)化為平面上的點(diǎn)集的方法。這種方法為從理論抽象上對(duì)布陣航路進(jìn)行研究提供了基礎(chǔ)。據(jù)此將布陣航路優(yōu)化問題歸納為組合優(yōu)化問題。討論分析了現(xiàn)在航空搜潛航路優(yōu)化中經(jīng)常使用的貪心算法。指出其在點(diǎn)集比較復(fù)雜時(shí)難以得到一個(gè)優(yōu)質(zhì)的解的弊端。本文采用了蟻群算法來對(duì)航空搜潛布陣航