基于遺傳算法的飛機空中加油航路規(guī)劃.pdf

1、空中加油是指飛機無需降落在飛行過程中由加油機完成加油的過程。在現(xiàn)代軍事一體化的背景下,跨戰(zhàn)區(qū)、跨兵種實施空中加油將日趨頻繁,具備空中加油能力對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,其目標是在滿足約束條件的前提下制定使各指標都達到最優(yōu)的航線,比如空中加油總耗油量、受油機飛行距離以及空中交通的安全系數(shù),同時還要考慮戰(zhàn)區(qū)分布以及氣候的影響?？罩屑佑腿蝿盏奶厥庑詻Q定了航路規(guī)劃決策的特殊性。如何用數(shù)學模型描述航路規(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我國正在建立的現(xiàn)代化空軍具有指導意義,是軍事研究領域的前沿課題,具有重要的理論價值和應用前景。
　　 本文通過對空中加油問題進行系統(tǒng)性分析,建立了空中加油航路規(guī)劃的數(shù)學模型。該數(shù)學模型考慮了任務總耗油問題,即加油機和受油機的耗油總量;同時還考慮了將任務飛機飛行距離列入優(yōu)化對象。對于這一大規(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理基礎上的迭代自適應概率

3、性搜索算法,具有全局優(yōu)化、魯棒性和并行性等特點,能夠彌補傳統(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。針對標準遺傳算法中存在的問題,引入了自適應可變懲罰,并結合航路規(guī)劃模型的特殊性,對算法設計和求解中的若干關鍵技術,包括:編碼方法、約束處理技術、遺傳算子設計和算法效率優(yōu)化等進行了研究,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。
　　 運用本文提出的算法,在實際算例中,分別針對基于航線和基