[发明专利]一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法

权利要求书

1.一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、水陆两栖飞机海上搜救仿真模型构建；

针对水陆两栖飞机特殊的任务模式，基于多智能体建模方法搭建仿真框架，对于搜救力量智能体应用离散事件建模方法展开详细建模；

步骤2、水陆两栖飞机海上搜救处置方案研究；

在实际搜救活动或模拟仿真推演开始之前需要确定本次任务的行动方案，其组成要素包括搜救力量选择、出航返航路径、搜寻区域规划和搜救方案制定；

步骤3、基于仿真推演数据的处置方案综合评估；

依据仿真推演数据对同一搜救任务下的不同处置方案的预期执行效果展开评估。

2.根据权利要求1所述的一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：

A1、多智能体仿真框架搭建：水陆两栖飞机海上搜救任务仿真涉及的智能体有遇险目标、搜救指挥中心、搜救力量和救生艇，建立每个智能体的状态模型和行为模型，并通过智能体间的交互逻辑逐步构建起整个复杂系统；

A2、离散事件任务流程建模：由于两栖飞机是海上搜救任务仿真的建模主体，针对其特殊任务模式对整个任务流程展开详细建模，以实现对两栖飞机海上搜救任务的仿真。

3.根据权利要求1所述的一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤：

B1.搜救力量选择：根据搜救任务限定信息和搜救力量部署情况选择合适的搜救力量作为执行搜救任务的主体单位；

B2.出航返航路径：根据遇险位置和选定的搜救力量所在的救助基地位置制定出航返航路径，不同出航返航路径可能途径不同的航路点；

B3.搜寻区域规划：基于最优搜索理论确定搜寻区域规划；

B4.搜救方案制定：根据搜寻区域信息确定搜寻模式和搜寻路径，根据险情情况和现场环境信息确定救援模式。

4.根据权利要求3所述的一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法，其特征在于，搜寻区域规划包括如下步骤：

B31.获取漂移预测数据，根据时间段筛选漂移预测数据并生成漂移预测散点集；

B32.由漂移预测点的位置分布生成最小凸包边界，并由最小凸包边界生成最小包围矩形，此时最小包围矩形即为优化前的初始搜寻区域；

B33.根据最优搜索理论确定优化搜寻区域的优化目标；

B34.利用优化算法规划最优搜寻区域。

5.根据权利要求4所述的一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法，其特征在于，所述优化目标为搜寻成功概率，搜寻成功概率描述的是发现搜寻目标的可能性大小。

6.根据权利要求5所述的一种面向水陆两栖飞机的海上搜救任务仿真评估方法，其特征在于，搜寻成功概率由包含概率(POC)和发现概率(POD)共同决定，如下式所示：

POS＝POC·POD

POC反映的是搜寻目标的确在搜寻区域内的可能性，可以根据当前搜寻区域包含散点的数量占所有散点数量的比值来计算，如下式所示：

式中，表示当前搜寻区域包含的t₁到t₂时刻漂移预测散点的数量，表示t₁到t₂时刻的所有漂移预测散点的数量；

POD衡量的是搜寻目标位于搜寻区域内时该目标被发现的可能性，计算方法可用如下公式表示：

POD＝1-exp(-W·V·T/A)

式中，W表示搜救力量的扫视宽度，V表示搜救力量的搜寻速度，T表示搜救力量的搜寻时间，A表示搜寻区域的面积大小。