艦艇編隊(duì)協(xié)同應(yīng)召搜索最優(yōu)路徑規(guī)劃方法

趙 亮,任耀峰,張 獻(xiàn)

(海軍工程大學(xué),湖北 武漢 430033)

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艦艇編隊(duì)協(xié)同應(yīng)召搜索最優(yōu)路徑規(guī)劃方法

趙 亮,任耀峰,張 獻(xiàn)

(海軍工程大學(xué),湖北 武漢 430033)

針對(duì)水面艦艇編隊(duì)協(xié)同應(yīng)召搜索運(yùn)動(dòng)目標(biāo)問題,建立了同時(shí)優(yōu)化多個(gè)搜索者路徑的規(guī)劃模型,并考慮了聲吶有效搜索寬度和舷角對(duì)探測能力的影響。根據(jù)規(guī)劃模型,設(shè)計(jì)了一種多種群協(xié)同進(jìn)化自適應(yīng)遺傳算法,利用競爭排除原理引導(dǎo)多個(gè)種群同時(shí)進(jìn)化,兼顧了各種群間的差異化和整體的協(xié)調(diào)有序,提高了搜索效率;并在種群內(nèi)部進(jìn)化中通過分類選擇、自適應(yīng)交叉和導(dǎo)向性變異改進(jìn)遺傳操作,保障了優(yōu)勢(shì)基因的傳播,加快了收斂速度,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)了局部搜索和全局搜索的平衡,避免進(jìn)化陷入局部最優(yōu)。通過對(duì)方向未知的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行協(xié)同搜索的算例仿真,得到了協(xié)同搜索的最優(yōu)路徑,該方法與常規(guī)應(yīng)召搜索方式相比在全局尋優(yōu)和搜索效能上有較大的優(yōu)勢(shì),適用于求解編隊(duì)協(xié)同應(yīng)召反潛搜索問題。

編隊(duì)協(xié)同;應(yīng)召搜索;路徑規(guī)劃;協(xié)同進(jìn)化;自適應(yīng)遺傳算法

編隊(duì)?wèi)?yīng)召反潛搜索[1]作為編隊(duì)反潛搜索的一種常用形式,是在其他兵力的召喚下,前往發(fā)現(xiàn)有敵潛艇活動(dòng)的海域進(jìn)行的對(duì)潛搜索,搜索已被發(fā)現(xiàn)但又失去接觸的潛艇。搜索編隊(duì)通常由2艘以上艦艇組成,采取單橫隊(duì)或人字隊(duì)向丟失點(diǎn)海域進(jìn)行平行搜索,但由于沒有考慮目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性,發(fā)現(xiàn)概率不高。因此運(yùn)用計(jì)算技術(shù)和現(xiàn)代搜索理論對(duì)編隊(duì)搜索路徑進(jìn)行規(guī)劃,提高艦艇編隊(duì)的搜索效能,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。……