基于遺傳算法的飛機(jī)空中加油航路規(guī)劃.pdf

1、空中加油是指飛機(jī)無需降落在飛行過程中由加油機(jī)完成加油的過程。在現(xiàn)代軍事一體化的背景下,跨戰(zhàn)區(qū)、跨兵種實(shí)施空中加油將日趨頻繁,具備空中加油能力對(duì)各國空軍也越來越重要。航路規(guī)劃是空中加油的重要問題,其目標(biāo)是在滿足約束條件的前提下制定使各指標(biāo)都達(dá)到最優(yōu)的航線,比如空中加油總耗油量、受油機(jī)飛行距離以及空中交通的安全系數(shù),同時(shí)還要考慮戰(zhàn)區(qū)分布以及氣候的影響?？罩屑佑腿蝿?wù)的特殊性決定了航路規(guī)劃決策的特殊性。如何用數(shù)學(xué)模型描述航路規(guī)劃,通過何種算法求

2、解該決策模型,如何高效求解等問題對(duì)我國正在建立的現(xiàn)代化空軍具有指導(dǎo)意義,是軍事研究領(lǐng)域的前沿課題,具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
　　 本文通過對(duì)空中加油問題進(jìn)行系統(tǒng)性分析,建立了空中加油航路規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。該數(shù)學(xué)模型考慮了任務(wù)總耗油問題,即加油機(jī)和受油機(jī)的耗油總量;同時(shí)還考慮了將任務(wù)飛機(jī)飛行距離列入優(yōu)化對(duì)象。對(duì)于這一大規(guī)模、非線性決策問題,傳統(tǒng)優(yōu)化方法存在不同程度的問題。遺傳算法是建立在自然選擇和遺傳機(jī)理基礎(chǔ)上的迭代自適應(yīng)概率

3、性搜索算法,具有全局優(yōu)化、魯棒性和并行性等特點(diǎn),能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)優(yōu)化方法的不足。因此,本文提出基于遺傳算法求解空中加油航路規(guī)劃模型。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法中存在的問題,引入了自適應(yīng)可變懲罰,并結(jié)合航路規(guī)劃模型的特殊性,對(duì)算法設(shè)計(jì)和求解中的若干關(guān)鍵技術(shù),包括:編碼方法、約束處理技術(shù)、遺傳算子設(shè)計(jì)和算法效率優(yōu)化等進(jìn)行了研究,充分利用遺傳算法的全局優(yōu)化特性,解決了局部過早收斂等問題。
　　 運(yùn)用本文提出的算法,在實(shí)際算例中,分別針對(duì)基于航線和基