彈射起飛艦載機(jī)出動(dòng)架次能力決定航母的作戰(zhàn)能力,因此對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)架次能力的研究有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于艦載機(jī)出動(dòng)架次回收過(guò)程環(huán)節(jié)眾多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,目前仍缺乏對(duì)其過(guò)程整體建模和綜合評(píng)估的研究。本文針對(duì)整體過(guò)程建模展開(kāi)深入分析與評(píng)估,旨在為進(jìn)一步提升艦載機(jī)出動(dòng)架次能力提供理論指導(dǎo)。艦載機(jī)出動(dòng)回收過(guò)程的整體建模是研究出動(dòng)架次能力的基礎(chǔ)�，F(xiàn)有的基于排隊(duì)論、Petri網(wǎng)絡(luò)和馬爾科夫鏈等建模方法一般只適用于出動(dòng)回收某一環(huán)節(jié)的建模,而針對(duì)全過(guò)程建模時(shí)復(fù)雜且計(jì)算量大。為了解決上述問(wèn)題,本文提出基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics,SD)建模法,對(duì)艦載機(jī)出動(dòng)回收過(guò)程進(jìn)行建模分析。根據(jù)“尼米茲”號(hào)航母高潮演習(xí)數(shù)據(jù),歸納總結(jié)出艦載機(jī)出動(dòng)回收過(guò)程的幾個(gè)主要環(huán)節(jié):飛行員作業(yè)、艦載機(jī)出動(dòng)前準(zhǔn)備、艦載機(jī)出動(dòng)、艦載機(jī)回收、艦載機(jī)回收后檢查調(diào)運(yùn)、艦載機(jī)保障和艦載機(jī)維修。深入分析艦載機(jī)出動(dòng)回收流程和SD因果關(guān)系,在此基礎(chǔ)上建立SD流圖。針對(duì)出動(dòng)回收作業(yè)環(huán)節(jié)的并行性和全過(guò)程的閉環(huán)性,利用SD建模法實(shí)現(xiàn)出動(dòng)回收過(guò)程的整體建模,并對(duì)艦載機(jī)彈射器的可用度進(jìn)行多種維修方式影響的研究。給出的SD建模法簡(jiǎn)明直觀,可有效解決現(xiàn)有方法對(duì)復(fù)雜過(guò)程難以整體建模的問(wèn)題。并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證和分析了艦載機(jī)出動(dòng)架次的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)過(guò)程。影響艦載機(jī)出動(dòng)架次能力的因素不僅包括出動(dòng)回收過(guò)程的相關(guān)因素,還包括配套資源的供應(yīng)和調(diào)度因素。配套資源的及時(shí)供應(yīng)和調(diào)度是保證艦載機(jī)保障和維修等作業(yè)能夠順利進(jìn)行的必要條件。針對(duì)艦載機(jī)資源調(diào)度和供應(yīng)過(guò)程的不確定性和供應(yīng)可靠性等問(wèn)題,首先運(yùn)用考慮不確定性和延遲性的T-S模糊系統(tǒng)對(duì)調(diào)運(yùn)過(guò)程進(jìn)行建模,然后利用魯棒策略對(duì)具有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行控制,在交叉規(guī)則組中構(gòu)造離散分段函數(shù),減少求解的數(shù)量并提高控制速度,減少調(diào)度系統(tǒng)達(dá)到漸近穩(wěn)定的時(shí)間,進(jìn)而削弱不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析可得,設(shè)計(jì)的改進(jìn)模糊魯棒優(yōu)化算法可確保資源調(diào)度過(guò)程的可靠和穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)出動(dòng)架次能力的綜合評(píng)估,需要首先建立出動(dòng)架次能力指標(biāo)體系。而各個(gè)指標(biāo)之間相互影響,呈現(xiàn)嚴(yán)重的非線性關(guān)系,且具有層次性、矛盾性和相關(guān)性等特點(diǎn)。因此,艦載機(jī)出動(dòng)架次能力的綜合評(píng)估是非常復(fù)雜。當(dāng)制定作戰(zhàn)計(jì)劃時(shí),需要從眾多方案中選出最優(yōu)計(jì)劃,需要對(duì)方案進(jìn)行快速準(zhǔn)確評(píng)估。為此設(shè)計(jì)了三種評(píng)估方法:快速學(xué)習(xí)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、突變約簡(jiǎn)分步和非線性模糊物元評(píng)估方法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析表明,設(shè)計(jì)的評(píng)估方法適用于具有復(fù)雜性、層次性、矛盾性和相關(guān)性的艦載機(jī)出動(dòng)能力綜合評(píng)估,能夠達(dá)到快速準(zhǔn)確評(píng)估的目的。對(duì)三種評(píng)估結(jié)果利用差異性法進(jìn)行綜合,彌補(bǔ)單一評(píng)估結(jié)果的不足。最后,著重研究了如何提高艦載機(jī)出動(dòng)架次的問(wèn)題。通過(guò)分析艦載機(jī)出動(dòng)架次的瓶頸因素,為提高艦載機(jī)出動(dòng)架次提供理論借鑒。目前,現(xiàn)有文獻(xiàn)通常只分析了艦載機(jī)出動(dòng)架次的單一影響因素,而實(shí)際中影響因素具有相關(guān)性和約束性,因此需要對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行聯(lián)合分析,從而得到更貼近實(shí)際的結(jié)果。為此,提出多因素聯(lián)合分析法,通過(guò)分析各個(gè)因素的關(guān)聯(lián)性,將相關(guān)性強(qiáng)的因素結(jié)合在一起進(jìn)行分析,并利用忽略死區(qū)和考慮轉(zhuǎn)折的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,從而使獲得的瓶頸因素更可信,最后給出提高出動(dòng)架次的建議。本文分別對(duì)彈射起飛艦載機(jī)出動(dòng)回收整體建模方法進(jìn)行分析,對(duì)配套資源調(diào)度與供應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)出動(dòng)架次能力綜合評(píng)估方法進(jìn)行研究和對(duì)影響出動(dòng)架次的瓶頸因素進(jìn)行分析。詳細(xì)介紹了SD建算法,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)與“尼米茲”高強(qiáng)度演習(xí)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證與分析了設(shè)計(jì)方法的可行性。結(jié)果表明,給出的SD建模法更適合于復(fù)雜出動(dòng)回收過(guò)程的建模;設(shè)計(jì)的改進(jìn)模糊魯棒優(yōu)化調(diào)度算法能夠?qū)崿F(xiàn)快速穩(wěn)定的調(diào)度供應(yīng);提出的出動(dòng)架次能力綜合評(píng)估法可實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地評(píng)估;運(yùn)用多因素聯(lián)合分析法能夠準(zhǔn)確獲得出動(dòng)架次的瓶頸因素。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：E926.392
【部分圖文】：

圖 1.1 1997 年高強(qiáng)度演習(xí)Fig 1.1 Surge demonstration in 1997起飛艦載機(jī)出動(dòng)回收過(guò)程的建模并不容易。彈射起次，還包括各種資源(彈藥、航空燃油、維修備件)、人員(飛行員、加油人員、掛彈人員等)利用效能

本文的結(jié)構(gòu)

14Fig 2.3 Preparing to launch flow chart程如下：飛行任務(wù)清單查看已經(jīng)保障好的艦載機(jī)數(shù)量是否滿足計(jì)劃出動(dòng)用備用艦載機(jī)補(bǔ)充。既沒(méi)有保障好的艦載機(jī)，也沒(méi)有備用艦載機(jī)，則該次出動(dòng)計(jì)劃，缺少的艦載機(jī)數(shù)量記為錯(cuò)失的出動(dòng)架次。準(zhǔn)備好的艦載機(jī)數(shù)量少于計(jì)劃數(shù)量，則缺少的艦載機(jī)數(shù)量記為有艦載機(jī)出動(dòng)，繼續(xù)檢查是否有可用的飛行員，如果沒(méi)有，則有艦載機(jī)出動(dòng)，缺少的艦載機(jī)數(shù)量記為錯(cuò)失的出動(dòng)架次。有可用的飛行員，飛行員將進(jìn)行登機(jī)檢查，檢查中如果發(fā)現(xiàn)艦機(jī)，艦載機(jī)進(jìn)行維修。飛行員檢查艦載機(jī)無(wú)故障，則等待出動(dòng)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2838990