(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210661915.1 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 刘虎　李昕　田永亮　刘思良　 (74)专利代理 机构 北京天汇航智知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11987 专利代理师 高永 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种中远海区多搜救装备协同搜救任务的 规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种中远海区多搜救装备协 同搜救任务的规划方法， 属于建模仿真技术领 域， 实现了中远海区搜救任务的规划及量化评 价， 为中远海区海上搜 救任务提供决策支持与仿 真验证的支撑， 解决现有技术中搜救效率低和安 全性低的问题， 本发明的规划方法步骤包括： S1： 对海上搜救任务进行环境建模； S2： 对多搜救装 备进行搜救模式建模； S3： 定义海上协同搜救任 务规划模型； 基于海上协 同搜救任务规划模型， 生成多搜救装备搜救任务规划的总体矩阵RP； S4： 选取目标参数， 定义海上协同搜救任务的目 标函数f(RP)； 基于海上搜救任务环境模型、 多搜 救装备搜救模式模型和多搜救装备搜救任务规 划的总体矩阵RP， 仿真求 解目标函数f(RP)。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 114896819 A 2022.08.12 CN 114896819 A 1.一种中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特 征在于， 具体步骤 包括： S1： 对海上搜救任务进行环境建模； S2： 对多搜救装备进行搜救模式建模； S3： 定义海上协同搜救任务规划模型； 基于海上协同搜救任务规划模型， 生成多搜救装 备搜救任务 规划的总体矩阵RP； S4： 选取目标参数， 定义海上协同搜救任务的目标函数f(RP)； 基于海上搜救任务环境 模型、 多搜救装备搜救模式模型和多搜救装备搜救任务规划的总体矩阵RP， 仿真求解目标 函数f(RP)。 2.根据权利要求1所述的中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特征在于， S1的具体步骤如下： S11： 构建海洋气象和水文信息模型； S12： 构建战场态 势信息模型； S13： 构建险情位置信息、 时间信息和遇险目标信息模型。 3.根据权利要求2所述的中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特征在于， S12具体步骤如下： S121： 获取我方态势信息， 包括海上搜救任务中遇险目标附近的我方力量以及友军力 量； 对获取到的我方态势信息进 行结构化描述， 包括我方力量以及友军力量的支援名称、 位 置信息、 支援半径、 支援方式、 支援能力和我方 行为逻辑； S122： 获取敌方态势信息， 包括海上搜救任务中的敌方威胁； 对获取到的敌方态势信息 进行结构化描述， 包括威胁名称、 位置信息、 威胁半径、 威胁等级以及敌方行为逻辑； 我方的 设备在执 行搜救任务时应避免进入敌方的威胁半径内。 4.根据权利要求1所述的中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特征在于， S2的具体步骤如下： S21： 构建多个搜救装备协同任务 规则； S22： 构建任务模式流程模型， 包括搜寻任务模式、 打捞任务模式、 船舶救援任务模式、 索降救援任务模式、 着水救援任务模式、 空 投救援任务模式和医疗后送任务模式； S23： 构建多个搜救装备任务模式集 合。 5.根据权利要求4所述的中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特征在于， S21步骤具体如下： 首先定义海上搜救任务执 行阶段， 包括备航、 前往、 搜寻、 打捞、 救援、 医疗后送和归建； 然后分析多个搜救装备的类型、 属性参数和基地位置， 类型包括救助轮、 直升机、 固定 翼飞机和水陆两栖飞机； 属 性参数包括巡航速度、 搜寻速度、 可用燃油、 燃油消耗率和最大 救援人数； 基地位置为搜救装备 所在基地的经纬坐标； 最后建立协同任务规则， 协同任务包括协同搜寻、 协助定位和协同救援； 每个搜救装备 经过备航并前往险情位置后， 按照搜寻、 打捞、 救援和医疗后送的顺序执 行任务。 6.根据权利要求5所述的中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特征在于， S3的具体步骤如下： S31： 根据多个搜救装备的类型和属性参数定义搜救力量库， 搜救力量库的数据信息包 括序号、 编号、 类型、 性能参数、 基地 位置和任务模式集 合；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114896819 A 2S32： 定义搜救装备的出动矩阵A， 表征搜救力量库中的搜救装备的出动情况： A＝[a1,a2,…,an]T； 其中， n表示搜救装备出动总数， T是转置运算符， ai表示第i个搜救装备的序号， i＝1, 2,...n； S33： 定义搜救装备的出动时序矩阵AT， 表征 出动搜救装备的出动时间： AT＝[t1,t2,…,tn]T； 其中， n表示搜救装备出动总数， T是转置运算 符， ti表示第i个搜救装备的出动时间， i＝ 1,2,...n； S34： 定义搜救装备 出动的出动航路点矩阵AW： AW＝[AW1,AW2…,AWn]T； 其中， n表示搜救装备出动总数， T是转置运算符， AWi表示第i个搜救装备需要受到的航 路点约束， i ＝1,2,...n， AWi为航路点的集 合， 表示为： AWi＝[wi1,wi2,…,wik]； 其中， k表示该集合中航路点的数目， wij是路点经纬度坐标， i＝1,2,...n， j＝1,2, ...k； S35： 描述处置方案的任务分配情况， 定义任务分配矩阵AM： AM＝[AM1,AM2,…,AMn]T； 其中， n表示搜救装备出动总数， T是转置运算 符， AMi描述第i个搜救装备执行任务情况， i＝1,2,...n， 表示为： AMi＝[ml1,mi2,…,mil]； 其中， l表示第i个搜救装备的搜救模式数目， i＝1,2,...n； mil的取值均为0或1， mil表示 第i个搜救装备的任务分配情况， 0表示 不执行该任务模式， 1表示执 行该任务模式； S36： 获得搜救装备任务 规划的总体矩阵RP： 7.根据权利要求6所述的中远海区多搜救装备协同搜救任务的规划方法， 其特征在于， S4的具体步骤如下： 以遇险人员平均被救时间作为 目标参数， 海上协同搜救任务的目标函 数为： 其中， rs表示第s个遇险人员从落水到被成功救援的时长， m表示遇险人员数目， s＝1, 2...m； 若第s个遇险人员未被救助成功则按照任务结束的时间计算， 任务结束的时间是各 装备完成所有任务且已返航的时间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114896819 A 3