[發(fā)明專利]一種用于艦載機(jī)并行閉環(huán)保障作業(yè)的建模方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810472034.9
• 申請(qǐng)日: 2018-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN108717486A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欒添添;孫明曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種用于艦載機(jī)并行閉環(huán)保障作業(yè)的建模方法。該建模方法考慮了保障作業(yè)中的并行作業(yè)和閉環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)保障作業(yè)過程進(jìn)行建模，能夠同時(shí)分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)指標(biāo)，彌補(bǔ)常規(guī)建模方法只能得到靜態(tài)指標(biāo)或動(dòng)態(tài)性能的缺點(diǎn)。本發(fā)明解決了艦載機(jī)保障作業(yè)過程中并行作業(yè)和閉環(huán)內(nèi)艦載機(jī)數(shù)量固定不變的建模問題。建立了艦載機(jī)保障過程系統(tǒng)流圖和系統(tǒng)狀態(tài)方程，確定了保障能力的表達(dá)式。分析了保障系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程和靜態(tài)性能，為提高航母作戰(zhàn)能力提供參考意見。本發(fā)明通過仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)了建模方法的正確性和有效性。

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種用于艦載機(jī)并行閉環(huán)保障作業(yè)的建模方法，具體地說是一種基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的艦載機(jī)并行閉環(huán)保障作業(yè)的建模方法。

(二)背景技術(shù)

隨著我國航空母艦的發(fā)展，研究航母作戰(zhàn)能力成為目前主要研究熱點(diǎn)之一。由于航空母艦的主要作戰(zhàn)武器為其搭載的艦載機(jī)，影響航母作戰(zhàn)能力的主要因素為艦載機(jī)架次出動(dòng)能力。而艦載機(jī)在甲板的保障能力是艦載機(jī)架次出動(dòng)能力的關(guān)鍵組成部分。因而，研究影響艦載機(jī)在甲板上保障能力的主要因素對(duì)于提高艦載機(jī)保障能力和航母作戰(zhàn)能力有著重要意義。

由于艦載機(jī)的保障過程具有如下主要特點(diǎn)：(1)復(fù)雜性，保障過程由多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，如充氧、充氮、加油、掛彈等，并且這些環(huán)節(jié)的銜接由串行和并行兩種方式混合組成。(2)延時(shí)性，保障過程中某項(xiàng)工作由于所需的人員、資源等供應(yīng)不能及時(shí)到位，這會(huì)造成進(jìn)行該項(xiàng)工作所需的時(shí)間增加。(3)閉環(huán)性，由于航母上所搭載的艦載機(jī)數(shù)量是保持不變的，因而艦載機(jī)的作業(yè)網(wǎng)絡(luò)具有閉環(huán)性特點(diǎn)。因此，對(duì)于艦載機(jī)保障過程的進(jìn)行建模時(shí)需要考慮以上特點(diǎn)。

目前，國內(nèi)外對(duì)于艦載機(jī)保障過程的建模所采用的方法主要有排隊(duì)論方法、Petri網(wǎng)絡(luò)方法、Agent方法和馬爾科夫鏈方法等。為了研究艦載機(jī)保障過程的影響因素，需要分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程和靜態(tài)性能。D.C.Dietz，1997和R.C.Jerkins，1994使用閉環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)軍機(jī)的出動(dòng)回收過程進(jìn)行建模，該方法只能計(jì)算靜態(tài)指標(biāo)。Y.Hou，2007使用Petri網(wǎng)絡(luò)方法建立了艦載機(jī)出航的模型，該方法只能分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程。A.MacKenzie，2012將Agent技術(shù)用于分析艦載機(jī)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度過程，該方法能夠分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程，但是不能給出最終的靜態(tài)性能公式。J.P.Walters，2015采用馬爾可夫鏈對(duì)裝備后勤維修系統(tǒng)進(jìn)行建模，當(dāng)系統(tǒng)具有大量的變量時(shí)，計(jì)算量會(huì)非常大。因此，對(duì)于具有并行和閉環(huán)特性的艦載機(jī)保障過程，需要尋找一種新的方法。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于艦載機(jī)并行閉環(huán)保障作業(yè)的建模方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種用于艦載機(jī)并行閉環(huán)保障作業(yè)的建模方法包括：等待其余保障作業(yè)的艦載機(jī)模塊(1)，其余保障作業(yè)模塊1(2)，其余保障作業(yè)模塊2(3)，等待加油作業(yè)的艦載機(jī)模塊(4)，加油作業(yè)模塊(5)，等待掛彈作業(yè)的艦載機(jī)模塊(6)，掛彈作業(yè)模塊(7)，等待執(zhí)行任務(wù)的艦載機(jī)模塊(8)，執(zhí)行任務(wù)模塊(9)。利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)保障作業(yè)中的并行閉環(huán)作業(yè)復(fù)雜建模問題，整體建模過程包括等待其余保障作業(yè)的艦載機(jī)數(shù)量、等待加油作業(yè)的艦載機(jī)數(shù)量、等待掛彈作業(yè)的艦載機(jī)數(shù)量和等待執(zhí)行任務(wù)的艦載機(jī)數(shù)量4個(gè)狀態(tài)變量，以及其余保障作業(yè)速率1、其余保障作業(yè)速率2、加油作業(yè)速率、掛彈作業(yè)速率和執(zhí)行任務(wù)速率5個(gè)速率變量，得到最終的保障完畢的艦載機(jī)和保障能力模型。