1.一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,包括以下步骤:S100基于空基探测平台安全和发挥空基探测平台的探测效能,确定安全巡逻空域;S200基于双平行线巡逻航线,对空基探测平台实时探测区域进行初始化赋值;S300基于启发式算法,以稳定覆盖度评估准则进行判别,对空基探测平台架数进行第一次空域配置寻优,得到第一阶段寻优的空域配置方案,并划设相应的责任子区;所述S300具体包括:S310:初始化:设置寻优范围 ,初始化空基探测平台架数为 :式中,“ ”是向上取整符号, 表示每架空基探测平台实时探测区域面积; 空基探测平台遂行责任区;设置最多可出动空基探测平台架数 ,空基探测平台航线倾斜角 的步进值 ;S320空基探测平台架数寻优,确定满足稳定覆盖度评估准则时的空基探测平台出动架数 ;S330根据S320寻优后的空基探测平台出动架数 ,结合紧凑准则,确定第一次寻优空域配置方案;S340确定责任子区顶点:当满足任一项以下情形时,确定为责任子区顶点:1)处于空基探测平台实时探测区内的责任区顶点,确定为责任子区顶点;2)两架空基探测平台实时探测区域 之间的交点处于责任区 内部时对应点即为责任区顶点;3)两架空基探测平台实时探测区域 之间的交点 处于责任区 外部时,连接两架空基探测平台实施探测区 之间的两个交点,与处于 内的责任区边界的交点 ,确定为责任子区顶点;4)当责任区 顶点不在空基探测平台实施探测区 内时,选取该责任点附近实施探测区与责任区 的两个交点 和 ,确定为新的责任子区顶点;S350划定各空基探测平台责任区子区:按照第 架空基探测平台 中包含的责任区顶与与之相邻最近的空基探测平台 形成的S340中2)、3)、4)的责任子区顶点所围成的区域 ,是第 架空基探测平台所负责空情保障的责任子区;按此规则,划分得 个责任子区;S360确定各空基探测平台实时探测区域可用空域:空基探测平台实时探测区域可用空域 为:其中, 以空基探测平台最大探测距离 为半径构成的圆形区域; 为安全巡逻空域; 为各责任区顶点数;S400基于第一次空域配置寻优结果,基于启发式算法、可用空域下的空域配置寻优约束条件和探测效能评估指标,对遂行责任区进行第二次空域配置寻优,获取最优空基探测平台空域配置方案。
2.根据权利要求1所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述S400之后还包括:S500根据空基探测平台探测效能最优方案的每架空基探测平台直飞航线长度、转弯直径、航线倾角和阵位坐标点,计算其巡逻航线上重要转弯点坐标,并绘制空基探测平台空域配置部署图。
3.根据权利要求1所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述S320中稳定覆盖度评估准则为:式中, 是 架空基探测平台第一阶段寻优稳定覆盖度,即 架空基探测平台实时探测区的并集; 是针对任务预期的稳定覆盖度; 为第 架空基探测平台实时探测区域面积; 为空基探测平台遂行责任区。
4.根据权利要求1所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述S330具体包括:1)当 , 越靠近 中心位置越优, 位置相近时空基探测平台航线倾斜角 越小越好,得到第一次空基探测平台空配置优化方案 , 点为空基探测平台阵位心中点;2)当 时,将 架空基探测平台 个满足 结果的空域配置方案,按紧凑准则进行遴选出第一次空基探测平台空配置优化方案 ;所述紧凑准则为:其中, 为空基探测平台总架数; 为第 架空基探测平台实时探测区域面积; 为满足 的任意一个空域配置方案。
5.根据权利要求1所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述稳定覆盖度评估准则为:式中, 是 架空基探测平台第一阶段寻优稳定覆盖度,即 架空基探测平台实时探测区的并集, 是针对任务预期的稳定覆盖度; 为空基探测平台遂行责任区; 为第 架空基探测平台实时探测区域面积。
6.根据权利要求1所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述S400具体包括:S410初始化:设置 为空基探测平台遂行责任区; 为第 架空基探测平台实时探测区域面积实施探测可用空域 , 架空基探测平台最优稳定覆盖度 最大迭代次数 , 架空基探测平台空域配置优化最大迭代次数 ,空基探测平台航线倾角 初始值 ,即第一次寻优空基探测平台空域配置优化方案 中空基探测平台航线倾斜角和步进值 ,空基探测平台直飞航线 和转弯直径 的初始值 、 和增大步进值 、 ;S420优化稳定覆盖度:当 各空基探测平台采用 和 在各自 空域内应用启发式算法进行寻优,并应用最优稳定覆盖度评估准则进行评判;最优稳定覆盖度评估准则为:式中,“ ”表示逻辑“与”, 为矩阵法计算误差值, 表示第二阶段第 次迭代的寻优稳定覆盖度,其表达式为:其中, 为空基探测平台遂行责任区; 为第 架空基探测平台实时探测区域面积; 为空基探测平台架数;S430应用启发式算法进行空域配置寻优,获取最优空基探测平台空域配置方案。
7.根据权利要求6所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述S430具体包括:S431应用启发式算法,各空基探测平台在设置第i架空基探测平台实施探测可用空域 内对阵位进行寻优,并按照 、 步进增长各架空基探测平台直飞航线和转弯半径,每次迭代结果与空域配置寻优约束条件进行比对;S432如果满足空域配置寻优约束条件,则保留此空域配置方案,并计算该方案的空基探测平台探测效能评估指标 ;如果不满足则舍弃最终得到 个满足条件的空域配置方案;S433从 个满足条件的空域配置方案中挑选出空基探测平台探测效能最优的方案,其探测效能评估指标值记为 , 所对应的各空基探测平台空域配置相关参数,构成了最优空基探测平台空域配置方案 。
8.根据权利要求6所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述空域配置寻优约束条件为:式中,“ ”表示逻辑“与”, 为第 架空基探测平台巡逻航线所占空域, 为所有空基探测平台每次迭代后的责任区稳定覆盖度。
9.根据权利要求1所述的一种不规则责任区空基探测平台空域配置方法,其特征在于,所述S200包括:S201根据空基探测平台探测性能和遂行探测任务的需求,确定最大容忍度条件下的直飞航线长度 和转弯直径长度 :其中, 和 分别是空基探测平台最短直飞距离和最短转弯直径; 为空基探测平台转弯飞行速度;g为重力加速度; 为空基探测平台确保目标跟踪连续时的最大转弯转角; 是空基探测平台直飞速度, 是空基探测平台数据率, 是空基探测平台能进行点迹关联起批的最少目标回波点迹数;S202对于双平行线跑道,设第 架空基探测平台的跑道中心点坐标为 ,平行线航线逆时针旋转的角度为 ,得到如下约束条件:式中, 表示空基探测平台平行线跑道上的任意一点的坐标, 、 、 、 分别表示责任区横纵坐标的界值; 为安全巡逻空域。