舰载机甲板布列调运问题的研究
汪晓龙 宋佳平
(海军大连舰艇学院,辽宁大连 116018)
摘 要: 本文分析了舰载机作业的基本流程以及甲板空间因素对舰载机作业的影响,将舰载机及其相关作业的调运空间和作业空间进行了区域划分,采用先优先选择区域再选择站位的模式解决舰载机甲板站位舰移动的路径规划问题。
关键词: 舰载机；布列；调运
航母甲板空间有限,作战环境高度危险紧张,如果能够在任务下达后最先出动战机形成战斗力并且在作战过程中有条不紊地进行甲板作业,保持持久作战能力,就能在瞬息万变的战场中占据先机。由于受到航空母舰飞行甲板空间区域限制,舰载机的飞行不可能同时满足很多架次飞机起飞、着舰,因此舰载机的飞行特征被称为具有多层蛋糕般的层次性。同时,航空母舰上人力资源相对靠港时要少,再加上等待、保障、起飞等功能区有可能相互重叠,如何合理利用飞行甲板有限的空间和资源,快速有效地调度飞机执行作战任务,是世界各航母强国争先研究的关键问题。
1 舰载机甲板站位间移动实时路径规划
1.1 舰载机甲板站位设置
舰载机甲板区域设置是按功能进行站位划分的,舰载机所处站位不同,它所对应的状态也不同。如图1所示,舰载机甲板站位设置主要包括着舰战位(1号区)、等待站位(2号区、3号区、4号区、5号区)、保障站位(6号区、7号区)和放飞站位(图中4个黑色区域)。舰载机着舰后在甲板可能处于着舰、保障、等待保障、等待放飞、放飞5种状态。舰载机所处站位区域和状态共同决定了舰载后续动作流程。
着舰站位主要用于为直升机着舰提供足够的滑行区域。等待站位为等待起飞,或等待进入保障站位进行保障维修的舰载机提供暂时待机位置。保障站位为舰载机进行加油、挂弹、维修等作业,可为舰载机提供长时间甲板停留。
理想状态下,舰载及甲板作业流程为“着舰-保障-放飞”,但由于舰载机各功能站位可保障机位有限,所以舰载机从着舰到再次起飞作业流程也不仅相同。根据舰载机所处战位以及流程要求,舰载机从1号1区着舰后至起飞区的可能路径如图2所示。舰载机每种状态为舰载机甲板作业流程中的1个节点,舰载机每到一个节点接受服务就会进入等待队列,而每个节点都有自身确定的排队策略用于选择舰载机进行服务并安排其进入下一节点。
基于上述分析，从简洁而又全面的视角来看，笔者认为，“城乡一体化”的涵义可解释为：在特定区域内(多是行政区域)，把城乡作为一个整体统筹规划，以城市为中心、小城镇为纽带、乡村为基础，通过城乡社会资源和生产要素的自由流动、相互协作，以城带乡、以乡促城，以实现这个区域内城乡经济、文化、社会和生态协调发展的过程，并最终形成该区域内持续发展、共同繁荣的城乡关系。
图1 舰载机甲板站位设置示意图
1.2 舰载机甲板移动路径规划模型
舰载机甲板移动路径规划的基本原则为要使舰载机在甲板各站位间移动的路径最优,即舰载机在状态转换过程中所用时间最短。由于甲板舰载机停靠情况未知,且舰载机在实际移动过程中所需时间不仅与所选站位有关、还有当前甲板其他飞机停放位置和运动状态有关,所以建立以下路径规划原则:
但面对面校访、家访，其作用是网络、电话等现代信息技术手段所不能替代的。教师只有亲自接触家长，看到学生生活的家庭环境，才能全面深入地了解学生的情况，家长只有亲自到学校才能全面地了解自己的孩子成长的环境和学习情况。
在上述分析和假设前提下,舰载机在各站位间移动的路径规划仅需考虑两个问题:一是当前甲板空缺站位情况;二是下个移动站位区域。也就是说,根据当前甲板面上站位空缺情况做出要前往的区域规划。
图2 舰载机甲板作业站位路径
2 连续出动模式下的舰载机调度模型
TZ B :表示第一型战斗机的航空保障时间;
2.1 保障需求模型建立
N B :表示需要在同一时间进行航空保障的舰载机数量;
比较(1)式与(2)式不难看出，钢纤维的含量特征值的变化对钢纤维再生混凝土的轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度的增强效果不同，钢纤维对劈裂抗拉强度的增强效果大于对轴心抗拉强度的增强作用。其原因可能是在劈裂抗拉时，受荷端的劈裂面上的钢纤维承受压剪两个方向的作用，相当于对劈拉区施加了约束，形成了边壁效应，随着钢纤维含量特征值的增大，边壁效应的约束作用也同时增大，使得钢纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度远大于轴心抗拉强度；而在钢纤维再生混凝土轴心受拉时，钢纤维只受拉力作用，因此轴心抗拉强度增长值没有劈裂抗拉强度增长值明显。
舰载机在保障区域进行加油、挂弹的时间直接影响了舰载机的出动速度,能在同一时间同时保障舰载机进行加油、挂弹的数量越多,舰载机执行后续任务的时间也就约充裕。对变量做如下假设:
(1)当舰载机由着舰站位着舰后,在存在保障站位空缺情况下,应优先选择保障站位;若无保障站位保障,则进行等待站位选择。保障站位应优先选择不受舰载机起飞影响的6号区站位。(2)当舰载机由着舰站位选择等待站位时应首先进行区域选择,再根据该区域内空间站位距离远近选择站位。(3)当舰载机由等待站位选择保障站位时,应首先选择不受舰载机起飞影响的6号区。(4)当舰载机由保障站位选择等待站位时,按照受舰载机起飞、降落的影响程度,在甲板面非站位区域活动时间长短和由等待站位牵引至放飞站位的时间长度等因素考虑,应按照5号区、2号区、3号区、4号区的顺序选择等待站位。(5)当舰载机由等待站位选择放飞站位时,原则上2号区、3号区、4号区、5号区舰载机的放飞阵位应选择10号区和11号区保障,并优先选择不会对其他舰载机作业产生影响的10号区;6号区、7号区舰载机的放飞阵位应选择8号区和9号区保障,并优先选择不会对其他舰载机作业产生影响的8号区。
轮对立体存放库总长24m，宽11m，可容纳102条轮对的存放需求。本装置最外侧有送轮轨道，通向生产场所；吊出的轮对可经由轨道推送至生产场所，也可就地进行转向架构架与轮对的组装。
当航母舰面事先已经布放舰载机时,若需要执行某一出动任务,则需要对舰面的舰载机进行合理的调度,以尽可能地缩短其出动时间。
2.3.1 药物-化合物-靶点网络（H-C-T） 根据钩藤散中10种中药、64个活性化合物与473个靶点之间的相互作用关系构建了H-C-T网络图（图1）。该网络由535个节点（nodes）和2 874条边（edges）组成，位于外圈的靶点与至少2个化合物连接，内圈的靶点则与更多的化合物相连，平均每个节点都与7.87个相邻节点存在联系。64个活性化合物中，33个化合物都具有20个以上的作用靶点，提示这些成分可能在钩藤散药效中起主要作用。
N G B :表示需要进行航空保障的第二型战斗机数量。
N Z B :表示需要进行航空保障的第一型战斗机数量;
TG B :表示第二型战斗机的航空保障时间;
新科雷嘉是少数几个仍然以自然吸气发动机作为动力来源的紧凑型SUV，而实际表现证明这套“守旧”的方案使用起来还是很得心应手的。2.0升自然吸气发动机的最大功率为150马力，峰值扭矩为200牛·米，配合一台CVT变速箱，在城市工况中的动力随叫随到，加速响应也比较积极。考虑到它不足1.5吨的车重，这样的表现还算令人满意。
则:
2.2 舰载机调度模型建立
假设作战周期内出动共出动舰载机数量为n架,且已经停放于舰面不同区域停机位;通过改变位于不同停机位舰载机的出动顺序,以寻求最优出动方案,使得在优先保证n架舰载机出动时间最短的基础上,令其舰面总的移动距离也尽可能最短,移动距离最短意味着对其它飞机作业影响程度越小。为此可将该舰载机调度问题转换为带有约束条件的多目标函数求最优解问题。建立数学模型如下:
表示舰载机由当前站位状态至最终状态所需时间总和。
表示舰载机由当前站位状态至最终状态移动距离总和。
(1)放飞阵位选择。当舰载机连续出动时,相邻两架舰载机的飞行周期,“着舰-保障-放飞”首尾交错重叠。为保证起飞降落互补影响,以及舰载机起飞时不影响其它飞机进行甲板作业,连续出动时选用8号区。(2)移动路径选择。为确保安全,Ti ,j (U n )事件不同时发生,甲板面上只存在一架舰载机由某一种状态向另一种状态移动。(3)保障区域选择。保障区域优先选择6号区。
确定约束条件:
M表示目标函数要求,各目标满足的优先次序为:首先满足n架舰载机出动时间最短;其次满足n架舰载机舰面移动距离也尽量最短。
则舰载机出动时间计算模型可表示为:
ni ,j :表示处于Ti ,j 状态下的舰载机数量;
TQ Y :表示舰载机进行状态改变时的牵引时间;
四、神矮LS—1华硕 美国8号×华冠杂交育成的优良品种，果实近圆形，果实极大，平均纵径8.7 cm,横径9.6 cm，单果重326 g，最大可达750 g。果实底色绿黄，果面着鲜红，着色面积达70%，充分成熟果面全红，果面平滑，蜡质多，有光泽，外观鲜艳，果肉白，肉质细，成花易，极丰产，酸甜可口。在我县7月下旬至8月上旬成熟，是一个极有发展前途的早熟品种。
TF Z :表示放飞站位舰载机的放飞周期。
舰载机移动距离计算模型可表示为:
3 结语
如何能够充分调动航空母舰上有限的空间区域、保障人力资源确保舰载机在飞行甲板上频繁的调运作业实现快速、有序、合理、最优化是本文讨论和解决的关键和最终目的。本文对舰载机的甲板布局站位进行了区域性划分,通过系统规划建立模型,得出舰载机在各类站位之间移动的实时规划的最优化路径。在舰载机连续出动的模式下,通过确定约束条件,建立基础模型,从而解决以舰载机放飞任务的调度计划。
参考文献
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中图分类号: E917
文献标识码: A
文章编号: 1671-2064(2019)02-0224-02
收稿日期: 2018-09-28
作者简介: 汪晓龙(1995—),男,安徽阜阳人,本科,海军大连舰艇学院153队学员,研究方向:水中兵器作战使用;宋佳平(1984—),男,山东威海人,硕士研究生,海军大连舰艇学院水武与防化系反潜教研室助教,研究方向:水中兵器作战使用。
标签：舰载机论文; 布列论文; 调运论文; 海军大连舰艇学院论文;