基于多目标模型的海上搜救路线规划模型

王蕾蕾 罗建雷 汪露露 李春雷*

(1、兰州理工大学 石油化工学院,甘肃 兰州730050 2、兰州理工大学 计算机与通信学院,甘肃 兰州730050 3、兰州理工大学 理学院,甘肃 兰州730050)

尽管近年来科学技术在不断的快速发展,但是航空事故仍时有发生,而飞机失事是航空事故中最严重的一种。因为飞机发生故障时迫降在陆地上更为容易,所以大多数的飞机失事事件都发生在海里。我们经常用卫星来定位失事飞机,但是海洋情况错综复杂,它并不能像在陆地上一样有效的解决问题。因此得到的粗略定位将会导致更加广泛的搜索范围,而我们的搜索设施有限,搜救时间紧迫,搜索行动变成了一个巨大的挑战,为了营救更多的生命,需要建立相应的数学模型来解决这个问题。

在本文中,首先假设无法获得坠毁飞机信号,并建立失事飞机从故障到坠海的物理模型。利用空气动力学模型,将整个运动过程抽象为平抛运动。飞机下落的速度和加速度是不断变化的,导致竖直方向与之相反的空气阻力不断增大,飞机的下坠速度减小,下落时间增长。水平方向只受相反的空气阻力影响,飞机水平速度减小。但由于下降时间的增加,飞机的位移也会相应增加。

1 海域面积量化与价值因子分析

1.1 海面面矩阵量化

本文将需要搜寻的开阔水域进行等距划分,并抽象量化成一个矩阵[1-2]。对影响搜索范围的水文因素、飞机失事前的飞行航向和人员存活率这三个因素分别建立相应的数学模型,计算搜救价值密度分布。……