探索调度舰载机甲板调度路径优化策略

论文导读：
摘要：舰载机的架次出动率是衡量航母作战能力的重要因素之一，探讨舰载机在航母甲板上的调度作业对于浅析架次出动率的影响因子有着重要的作用。本论文以尼米兹航母为探讨平台，重点针对舰载机甲板调度路径优化及动态调度仿真两个关键内容进行了探讨。调度路径优化涉及四个方面的内容。系统建模：建立含有非完整性约束的舰载机运动学模型。采取多边形法准确描述舰载机及甲板环境障碍物模型；路径规划算法：针对舰载机甲板调度路径不足，提出了改善的RRT算法。引入RRT节点属性的概念，避开算法搜索历程中的重复计算，保证算法的快速性与完备性。采取双RRT树搜索并考虑到舰载机的非完整性约束，加速算法搜索效率的同时保证了路径的可行性；相交测试：相交测试结合OBB与RSS各自优点，首先采取RSS进行距离测试，发生碰撞则采取OBB进行相交测试，判断包围盒是否重叠，若重叠则进一步采取三角形对相交测试的策略判断是否碰撞；路径平滑处理：采取三次准均匀B样条对RRT算法规划出的路径作平滑处理，减弱各拐点对路径平滑度的影响及RRT树连接处路径点连续不足，进一步优化调度路径。动态调度首先规划舰载机至各个起飞位的调度路径，采取遗传算法生成舰载机的静态最优调度序列；之后引入优先级调度对策，进一步优化该调度序列；采取局部路径重规划的策略，避开舰载机动态调度历程中的碰撞不足。最后基于Visual Studio C++开发舰载机甲板仿真平台，通过一个批次舰载机甲板调度作业，验证本论文所提出的路径规划策略的有效性。关键词：舰载机路径规划论文随机树快速扩展论文碰撞检测论文B样条曲线论文遗传算法论文调度论文
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ABSTRACT6-9
第1章 绪论9-18

1.1 引言9

1.2 论文探讨背景作用9-10

1.2.1 舰载机路径规划的运用需求9-10

1.2.2 舰载机路径规划的探讨内容10

1.2.3 探讨作用10

1.3 国内外探讨近况10-16

1.3.1 路径规划探讨近况10-13

1.3.2 调度技术探讨近况13-14

1.3.3 舰载机调度仿真系统探讨近况14-16

1.4 论文探讨内容和探讨策略16-17

1.4.1 探讨内容16

1.4.2 探讨策略16-17

1.5 论文的组织结构17-18

第2章 舰载机模型和甲板环境模型及调度模型18-30

2.1 引言18

2.2 舰载机模型18-22

2.1 舰载机几何模型18-19

2.2 舰载机运动学模型19-22

2.3 甲板环境模型22-28

2.3.1 传统环境建模策略23-24

2.3.2 基于多边形法的环境建模24-25

2.3.3 包围体测试25-26

2.3.4 碰撞检测26-28

2.4 甲板调度模型描述28

2.5 本章小结28-30

第3章 舰载机调度路径规划30-53

3.1 引言30

3.2 RRT 算法介绍30-34

3.

2.1 RRT 算法的基本原理31-33

3.

2.2 改善的 RRT 算法基本对策33-34

3.3 基于改善 RRT 的舰载机快速路径规划34-44

3.1 改善 RRT 算法的流程35-37

3.2 基于改善 RRT 算法的舰载机路径规划探讨37-43

3.3 改善 RRT 算法与蚁群算法规划路径浅析比较43-44

3.4 B 样条曲线介绍44-48

3.4.1 B 样条的定义45-46

3.4.2 B 样条基函数特性46-47

3.4.3 B 样条的分类47-48

3.5 路径平滑48-52

3.5.1 B 样条函数平滑处理48-49

3.5.2 平滑处理后的仿真结果49-52

3.6 本章小结52-53

第4章 舰载机动态调度53-67

4.1 引言53

4.2 遗传算法介绍53-56

4.

2.1 遗传算法的基本操作53-56

4.

2.2 遗传算法的特点56

4.

2.3 遗传算法的基本流程56

4.3 基于遗传算法的舰载机起飞预调运策略56-60
4.

3.1 编码方式57

4.

3.2 适应度函数选择57

4.

3.3 遗传算子57-58

4.

3.4 基于遗传算法的舰载机预调度实现步骤58-59

4.

3.5 仿真结果59-60

4.4 舰载机起飞动态调度作业对策60论文导读：-634.4.1基于优先级的舰载机调度对策60-614.4.2基于局部路径重规划的舰载机动态调度协调避碰61-634.5舰载机回收转场作业63-654.5.1基于优先级的调度对策63-654.5.2舰载机转场动态调度对策654.6本章小结65-67结论67-68参考文献68-74攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果74-75致谢75上一页12
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4.1 基于优先级的舰载机调度对策60-61

4.2 基于局部路径重规划的舰载机动态调度协调避碰61-63

4.5 舰载机回收转场作业63-65

4.5.1 基于优先级的调度对策63-65

4.5.2 舰载机转场动态调度对策65

4.6 本章小结65-67

结论67-68
参考文献68-74
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果74-75
致谢75