系统工程与电子技术 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (4): 1337-1345.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.04.22

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基于IPSO的舰载机出动离场规划研究

刘玉杰1,2,*, 崔凯凯3, 韩维1, 李樾4   

  1. 1. 海军航空大学航空基础学院, 山东 烟台 264001
    2. 海军招收飞行学员工作办公室, 北京 100071
    3. 中国人民解放军92942部队, 北京 100161
    4. 中国人民解放军92728部队, 上海 200436
  • 收稿日期:2022-08-12 出版日期:2024-03-25 发布日期:2024-03-25
  • 通讯作者: 刘玉杰
  • 作者简介:刘玉杰(1983—), 男, 高级工程师, 博士, 主要研究方向为舰载航空保障、空域管理、航空人才选拔培养、航空心理
    崔凯凯(1991—), 男, 工程师, 博士, 主要研究方向为舰载航空保障、舰载机动力学
    韩维(1970—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为舰载航空保障、舰载机动力学
    李樾(1991—), 男, 工程师, 博士, 主要研究方向为舰载航空保障、舰载机动力学
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(62001499)

Research on departure planning of carrier aircraft based on IPSO

Yujie LIU1,2,*, Kaikai CUI3, Wei HAN1, Yue LI4   

  1. 1. School of Basic Sciences for Aviation, Naval Aviation University, Yantai 264001, China
    2. Navy Recruiting Office for Student Pilots, Beijing 100071, China
    3. Unit 92942 of the PLA, Beijing 100161, China
    4. Unit 92728 of the PLA, Shanghai 200436, China
  • Received:2022-08-12 Online:2024-03-25 Published:2024-03-25
  • Contact: Yujie LIU

摘要:

针对舰载机机群出动离场效率问题, 提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式以表示出动规划方案。然后, 通过在参数自适应粒子群优化算法的基础上引入基于莱维飞行扰动的模拟退火机制, 提出了将IPSO用于对出动离场规划问题进行求解。最后, 分别针对8、10、12机的出动离场规划场景进行了仿真验证。仿真结果表明, 所提算法较已有的优化算法而言具有更好的寻优能力。

关键词: 舰载机, 出动离场, 粒子群优化, 莱维飞行, 模拟退火

Abstract:

An improved particle swarm optimization (IPSO) algorithm is proposed to address the problem of departure efficiency for carrier aircraft. Firstly, a mathematical model for the departure process and constraints of carrier aircraft is established, and a continuous coding form is designed to represent the departure planning scheme based on the characteristics of the departure problem. Then, by introducing a simulated annealing mechanism based on Levy flight disturbance on the basis of parameter adaptive particle swarm optimization algorithm, the IPSO algorithm is proposed for solving the departure planning problem. Finally, simulation verification is conducted for the departure planning scenarios of aircraft 8, 10, and 12 respectively. The simulation results indicate that the proposed algorithm has better optimization ability compared to existing optimization algorithms.

Key words: carrier aircraft, departure, particle swarm optimization (PSO), Levy flight, simulated annealing

中图分类号: