[发明专利]一种考虑航空器性能差异的空地协同调度方法

权利要求书

1.一种考虑航空器性能差异的空地协同调度方法，其特征在于，该方法根据各类设施点已知的空地属性，考虑四种应急调度方式，建立空地协同应急调度模型；针对地侧调度考虑路网损毁的情况计算地侧调度的相关模型参数，针对空侧调度考虑航空器运行环境的影响，设计A*算法计算空侧调度参数；利用加权和法将双目标模型转化成单目标模型，最后利用lingo求解模型，在赋予特定权重的基础上得到最优调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种考虑航空器性能差异的空地协同调度方法，其特征在于，具体步骤和过程如下：

S1：根据救援原则定义各类设施点的空地属性，包括空侧、地侧和空地；

S2：利用S1定义的各类设施点的空地属性进行四种应急调度定义，包括地侧调度、空地转运、空地联运、空侧调度，并建立空地协同应急调度模型；

S3：建立车辆调度模型；首先根据设施点的位置计算各路径长度，其次考虑路网受损并随机产生受损路段，最后考虑路段抢修时间、计算各路径的运输时间；

S4：建立航空调度模型；首先根据实际的低空救援情况进行地形模拟，然后划分非限制飞行空域，最后针对空侧调度考虑航空器运行环境的影响，设计A*算法计算空侧调度参数；具体过程如S5-S17；

S5：选取目标区域，获取该区域的高程数据和气象数据，利用MATLAB模拟三维地形并考虑航空器运行的气象因素；

S6：划分非限制飞行空域，找出飞行限制网格节点并初始化，对进行空域划分的三维网格中心点以三维数组的形式进行初始化处理，得到每个节点的坐标并标识节点；

S7：输入航空调度起点O、终点D和航空器的运行速度、爬升率、下降率性能数据；计算每个节点的代价并搜索航迹节点，将起始航迹节点加入Openlist；

S8：判断Openlist是否为空，若是，则搜索失败；若否，则转至S9；

S9：遍历Openlist，取A最小的节点作为当前节点，并将其移入Closelist中；

S10：判断当前节点是否为带有D标识的节点，若是，则找到路径；若否，则转至S17；若否，搜索当前节点的相邻可达节点NP；

S11：遍历NP，若有节点标识为UV或IC，则表示此节点无法通行或不再进行搜索，则跳过此节点遍历下一节点；否则，执行下一步；若周边所有可拓展节点都已经搜索完毕，则执行步骤S9；

S12：判断节点NP标识是否为IO，若否，执行S13；若NP已经在Openlist中，则执行S14；

S13：把NP置于Openlist并计算其A值，将当前节点设置为父节点P；

S14：判断当前节点达到NP的T值是否增加，若是，则执行S15；若否，直接执行S16；

S15：重新计算A值和T值，并设置当前节点为父节点P；

S16：判断所有NP是否搜索完毕，若是，转至S17；若否，转至S7；

S17：航迹实现：由目标航迹节点D开始根据父节点P往前追溯，直到搜索到起始航迹节点O，形成安全航迹的搜索；

S18：根据需要获取模型的其他相关参数；

S19：首先采用标准0-1区间域变换两目标模型，然后采用加权和法将量目标模型转化为单目标模型，最后求解单目标非线性规划模型，得到最优调度方案。