[發明專利]一種面向水陸兩棲飛機的海上搜救任務仿真評估方法

在審

• 申請號: 202110980192.7
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113777953A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 劉虎;施夢琪;田永亮;王睿;殷榕
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京天匯航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11987
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發明涉及一種面向水陸兩棲飛機的海上搜救任務仿真評估方法，包括如下步驟：水陸兩棲飛機海上搜救仿真模型構建——針對水陸兩棲飛機特殊的任務模式，基于多智能體建模方法搭建仿真框架，對于搜救力量智能體應用離散事件建模方法展開詳細建模；水陸兩棲飛機海上搜救處置方案研究——在實際搜救活動或模擬仿真推演開始之前需要確定本次任務的行動方案；基于仿真推演數據的處置方案綜合評估——依據仿真推演數據對同一搜救任務下的不同處置方案的預期執行效果展開評估；實現對兩棲飛機海上搜救任務的仿真與搜救方案預期執行效果的評估，為兩棲飛機未來實際投入使用提供技術支持。

技術領域

本發明涉及一種計算機建模仿真領域，特別涉及一種面向水陸兩棲飛機的海上搜救任務仿真評估方法。

背景技術

隨著海上貿易和航運業的蓬勃發展，海上遇險事故頻頻發生，對海上搜救能力尤其是中遠海搜救能力提出了新的挑戰。目前海上搜救裝備體系主要由救助直升機和救助船舶組成，兩者分別受航程和航速限制，難以滿足中遠海搜救任務遠距離快速支援的要求。將水陸兩棲飛機納入航空應急救援體系可以有效解決中遠海救援問題，將海上救援能力從300公里提升到1500公里。隨著我國自主研發的大型水陸兩棲飛機AG600成功海上首飛，為了加快其在我國航空應急救援體系中的應用進程并發揮特有的優勢和作用，急需對水陸兩棲飛機海上救援技術加以研究。由于海上搜救演練的難度大、成本高，海上搜救任務仿真是研究水陸兩棲飛機海上救援技術的有效手段之一，借助虛擬仿真手段能夠在實際演練前完成搜救任務推演與效能評估，為實際任務的執行提供參考。目前已有的海上搜救仿真評估方法主要針對現有的海上搜救裝備體系，無法反映出水陸兩棲飛機的特點及其特殊的任務模式。此外，近年來國內外學者針對水陸兩棲飛機海上救援技術的研究大多集中在針對兩棲飛機海上救援任務模式和救援能力的理論分析，鮮有涉及仿真評估方法的研究，無法給出兩棲飛機執行海上搜救任務預期效果的定量結果。因此，為了更好地滿足中遠海搜救需求，如何針對水陸兩棲飛機特殊的任務模式建立與之匹配的海上搜救任務仿真評估方法，是亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種面向水陸兩棲飛機的海上搜救任務仿真評估方法，實現對兩棲飛機海上搜救任務的仿真與搜救方案預期執行效果的評估，為兩棲飛機未來實際投入使用提供技術支持。

本發明的技術方案是：一種面向水陸兩棲飛機的海上搜救任務仿真評估方法，包括如下步驟：

步驟1、水陸兩棲飛機海上搜救仿真模型構建；

針對水陸兩棲飛機特殊的任務模式，基于多智能體建模方法搭建仿真框架，對于搜救力量智能體應用離散事件建模方法展開詳細建模；

步驟2、水陸兩棲飛機海上搜救處置方案研究；

在實際搜救活動或模擬仿真推演開始之前需要確定本次任務的行動方案，其組成要素包括搜救力量選擇、出航返航路徑、搜尋區域規劃和搜救方案制定；

步驟3、基于仿真推演數據的處置方案綜合評估；

依據仿真推演數據對同一搜救任務下的不同處置方案的預期執行效果展開評估。

進一步地，所述步驟1包括如下步驟：

A1、多智能體仿真框架搭建：水陸兩棲飛機海上搜救任務仿真涉及的智能體有遇險目標、搜救指揮中心、搜救力量和救生艇，建立每個智能體的狀態模型和行為模型，并通過智能體間的交互邏輯逐步構建起整個復雜系統；

A2、離散事件任務流程建模：由于兩棲飛機是海上搜救任務仿真的建模主體，針對其特殊任務模式對整個任務流程展開詳細建模，以實現對兩棲飛機海上搜救任務的仿真。

進一步地，所述步驟2包括如下步驟：

B1.搜救力量選擇：根據搜救任務限定信息和搜救力量部署情況選擇合適的搜救力量作為執行搜救任務的主體單位；