[发明专利]一种民用直升机海上搜救处置方案优化方法

权利要求书

1.一种民用直升机海上搜救处置方案优化方法，其特征在于，包括：

步骤1，根据任务区域的参数化定义及取值范围，利用非支配排序遗传算法，初始化处置方案的种群；所述任务区域的参数包括：任务区域宽度、任务区域长度、中心横坐标、中心纵坐标、任务区域与横轴夹角；在任务区域的各个参数的取值范围中随机取值，构成一个个体；采用多次取值的方法，将所有个体构成初始种群；

步骤2，将种群体进行非支配排序，并赋予虚拟适应度，直至所有个体均被分组；

步骤3，在种群中进行交叉、变异、选择遗传变异操作，当优化结果已收敛或迭代次数已超过设定的最大遗传代数，则静态优化过程停止并输出Pareto前沿解集，否则继续下一次迭代；在每一个前沿解集的任务区域中添加相应的搜救模式和任务性质，形成直升机海上搜救的处置方案集合；其中每个处置方案均包含以下信息：

去程路线，以航路点的方式进行表示；

返程路线，以航路点的方式进行表示；

任务区域，以4个位置组成的矩形进行表示；

搜寻模式，包括扩展方形搜寻、扇形搜寻、平行线搜寻、横移线搜寻；

任务性质，包括搜寻救助、仅搜寻、仅救助；

步骤4，将Pareto解集中的处置方案按照顺序进行仿真推演，并通过大样本仿真输出处置方案评估指标在不确定性因素影响下的仿真数据；

步骤5，对Pareto解集中每个处置方案的仿真数据进行综合评估，并以正态分布的形式对综合评估结果进行表示，选择均值最大且方差最小的处置方案。

2.根据权利要求1所述的民用直升机海上搜救处置方案优化方法，其特征在于，所述将Pareto解集中的处置方案按照顺序进行仿真推演，包括：

4.1处置方案解析

将处置方案中的去程路线和返程路线直接设定为直升机往返任务区域的飞行路线，不做进一步处理；根据搜寻模式计算直升机在任务区域中的具体飞行路线，并将该路线的起始端与去程路线的末端相连、将该路线的结束端与返程路线的始端相连；

4.2确定仿真逻辑并执行

根据任务性质确定直升机的具体飞行路径：

若任务性质为搜寻救助，则直升机按照去程路线、任务区域内飞行路线、返程路线的顺序运动，且在任务区域内如果发现遇险目标，则执行救援逻辑后直接按返程路线返回基地；

若任务性质为仅搜寻，则直升机按照去程路线、任务区域内飞行路线、返程路线的顺序运动，在发现遇险目标后，直接将目标位置信息反馈至指挥中心；

若任务性质为仅救助，则直升机在接到指挥中心发送的遇险目标位置后，沿去程路线前往任务区域，并且在到达遇险目标位置后直接执行扩展方形搜寻，在发现遇险目标后执行救援逻辑后直接按返程路线返回基地；

根据所确定的飞行路径，执行仿真。

3.根据权利要求2所述的民用直升机海上搜救处置方案优化方法，其特征在于，对于仿真逻辑中不确定性因素的处理方法如下：

在海上搜救任务中，主要影响结果的不确定性因素是落水人员的生存时间和直升机探测遇险目标的概率：

T_ml＝5.75exp(0.1·T_ss)

其中，T_ml为落水人员的生存时间，T_ss为海水的表面温度；

其中，p为直升机的探测概率，W为搜救力量的扫视宽度，x为搜救力量与搜救目标在海面上的投影距离；

对于仿真过程中的每一刻的状态，按照固定的时间间隔不断计算T_ml和p，如当前仿真时间已超过T_ml，则仿真停止，输出结果为0，否则继续仿真；当p大于预设概率值时，则认为飞机已发现遇险人员，则继续仿真。