[發明專利]基于NSGA-Ⅱ的被動浮標布陣優化方法

在審

• 申請號: 202011179439.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112287547A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 牛奕龍;聶瑞祥;王英民;王奇;陶林偉;張爭氣;邱宏安;黃愛萍;諸國磊
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于NSGA-Ⅱ的被動浮標布陣優化方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：根據目標特性、浮標性能及搜索延遲時間產生浮標搜索區域模型。

R＝v_潛最大t_延遲+R_分布 (2)

式中R表示搜索半徑，R_分布＝3σ，假設敵潛艇的位置誤差為σ,依據概率統計理論中的3σ原則，得到敵潛艇的散布半徑R_分布＝3σ、t_延遲表示延遲時間和v_潛最大表示敵潛艇可能的最大航速；

步驟2：根據搜潛區域中浮標數量、搜索范圍、布陣時間約束條件產生N個個體并對染色體進行編碼，作為初始父代種群P_t。

(1)浮標數量約束：在確定了浮標的探測距離后，為確保可靠探測應使聲納浮標兩兩之間有部分重疊，且浮標使用數量應控制在布放圓形陣所需的浮標數量內，

(2)搜索范圍約束在步驟1中已經給出，

(3)布陣時間約束：由于反潛搜索區域是由布放圓形陣模型得出，因此時間約束主要體現為布設圓形聲納浮標陣所需要的時間，對于優化后的陣形其布放時間應控制在布放圓形陣所需時間t_圓布放之內，即0t_布放t_圓布放。在此假設以螺旋線路線布設浮標；

步驟3：按比例進行交叉變異操作形成N個個體子代種群Q_t；

步驟4：將父代種群P_t和子代種群Q_t合并后放入進化池中；

步驟5：將進化池中的全部2N個個體根據累積探測概率、定位范圍、定位精度的數值進行快速非支配排序,得到等級F₁，F₂，F₃...，同時對每個非支配層中的個體根據陣元距離進行擁擠度計算；

步驟6：根據步驟Step5的結果選取N個個體作為新的父代種群P_t+1；

步驟7：進行交叉變異操作形成N個新的個體作為子代種群Q_t+1；

步驟8：重復Step4至Step7至預定代數終止；

步驟9：根據上述算法得到的結果進行浮標布陣。