一種破損艦船抗沉方案的快速生成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種破損艦船抗沉方案的快速穩(wěn)定生成方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：根據(jù)抗沉基本原則，利用設(shè)計階段提供的不沉性計算數(shù)據(jù)建立抗沉調(diào)整用艙室邏輯表。以抗沉艙室分類表為依據(jù)來搜索當(dāng)前載況下的有效抗沉艙，精確計算單個有效抗沉艙構(gòu)成的方案實施后的不沉性參數(shù)，以浮態(tài)恢復(fù)效果大小排序求出最優(yōu)的單一調(diào)載方案，以該最佳單一調(diào)載方案實施后的載況作為新的當(dāng)前載況，重復(fù)尋找最優(yōu)單一調(diào)載方案過程，直到浮態(tài)恢復(fù)到目標(biāo)值為止，輸出由各個最優(yōu)單一調(diào)載方案組合構(gòu)成的最終抗沉方案。本發(fā)明涉及的方法求解迅速，計算量小，特別適用于破損進(jìn)水后抗沉方案的快速生成，現(xiàn)已在某型艦船上初步應(yīng)用，可進(jìn)一步推廣到民船的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)。
【專利說明】一種破損艦船抗沉方案的快速生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種破損艦船抗沉方案的快速生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著精確制導(dǎo)武器的廣泛應(yīng)用，艦船遭受攻擊而破損進(jìn)水的概率大大增加。一旦進(jìn)水事故發(fā)生，艦船的浮態(tài)、穩(wěn)性變差，直接威脅其生命力。需要決策者迅速制定出正確有效的抗沉方案，對破損狀況產(chǎn)生快速響應(yīng)。但是我海軍艦船的實際決策過程，很大程度上依賴于操作者的經(jīng)驗，決策過程需要查閱大量的圖表資料，費時費力。實踐證明只依賴人類操作經(jīng)驗的系統(tǒng)很難滿足應(yīng)急響應(yīng)時的決策需要。在民船方面，近年來世界海難事故不斷發(fā)生，特別是在惡劣的航海條件下船舶在海上航行時，有可能遇到各種意外的海難事故，都會導(dǎo)致船舶破損進(jìn)水，從而改變船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性，嚴(yán)重時會導(dǎo)致船舶無法航行甚至沉沒或傾覆，造成人命和財產(chǎn)的重大損失。因此，快速穩(wěn)定的給出合理的抗沉方案是提高艦船生命力以及挽救人命財產(chǎn)損失的一個良好的技術(shù)途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提高現(xiàn)有海軍應(yīng)對緊急狀態(tài)的決策能力，而提出的一種抗沉方案的快速生成方法。同時該方法在民船上的推廣和應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:根據(jù)抗沉基本原則，首先利用設(shè)計階段提供的不沉性計算數(shù)據(jù)建立抗沉調(diào)整用艙室邏輯表，如表1所示。其次，為快速得到較優(yōu)方案，以抗沉艙室分類表為依據(jù)來搜索當(dāng)前載況下的有效抗沉艙(導(dǎo)移一對艙或灌注一個艙或排載一個艙對浮態(tài)恢復(fù)有利)，精確計算單個有效抗沉艙構(gòu)成的方案即單一調(diào)載方案實施后的不沉性參數(shù)，然后以浮態(tài)恢復(fù)效果大小排序求 出最優(yōu)的單一調(diào)載方案，以該最佳單一調(diào)載方案實施后的載況作為新的當(dāng)前載況，重復(fù) 尋找最優(yōu)單一調(diào)載方案過程，直到浮態(tài)恢復(fù)到目標(biāo)值或抗沉能力最大時為止，輸出由各個最優(yōu)單一調(diào)載方案組合構(gòu)成的最終抗沉方案。
[0005]本發(fā)明方法具有以下有益效果:該方法是一種改進(jìn)了的分階段處理方法，把一個整體最優(yōu)問題分解為一系列的最優(yōu)選擇問題。在搜索當(dāng)前載況下的有效抗沉艙時，利用抗沉艙室分類表排除掉大量不可行方案，如果某抗沉艙有效即對浮態(tài)恢復(fù)有利，則精確計算該艙實施后的不沉性結(jié)果，如果無效則直接排除掉，加快了搜索速度。因此具有設(shè)計簡單，求解迅速，計算量小的特點，特別適用于破損進(jìn)水后抗沉方案的快速生成問題。
[0006]表1.抗沉調(diào)整用艙室邏輯表
【權(quán)利要求】
1.一種破損艦船抗沉方案的快速生成方法，其特征在于根據(jù)抗沉調(diào)整基本原則，能快速穩(wěn)定的生成較優(yōu)的抗沉方案，輔助指揮員緊急情況下快速決策。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:可用抗沉艙(未破損的)類型有壓載艙，燃油艙和淡水艙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:單一調(diào)載方案優(yōu)選時的目標(biāo)函數(shù)是傾斜角，傾斜角越小浮態(tài)越好。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:制定抗沉方案的核心是確定出變動載荷的數(shù)量(導(dǎo)移量、灌注量、排出量)和位置(艙室)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:抗沉調(diào)整用艙室邏輯表根據(jù)艙室類型以及每個抗沉艙對橫傾、縱傾和初穩(wěn)性高的影響不同而分別存儲，用來快速確定有效抗沉艙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:該方法依據(jù)水面艦船而提出，也可推廣應(yīng)用到民船的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)。
【文檔編號】G06F19/00GK103514349SQ201210212850
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】胡麗芬, 馬坤, 張全忠 申請人:魯東大學(xué)