一种舰载机连续出动任务规划方法及任务规划描述方法

摘要

本发明公开了一种舰载机连续出动任务规划方法及任务规划描述方法，其中，任务规划方法包括：根据多个待规划连续出动任务的任务信息以及连续执行次数将待规划连续出动任务分解为波次起飞任务和波次降落任务；由各待规划连续出动任务对应的任务开始时间以及任务的执行时间初始化各波次的预计起飞时间及各波次的预计降落时间；根据预计时间的先后顺序对波次起飞和波次降落进行排序；按序选择波次起飞或波次降落进行任务规划，并更新排序，直至波次起飞任务和波次降落任务规划完成，生成连续出动任务行动方案。本发明考虑舰载机起飞和着舰的全保障流程、保障作业间的偏序关系、保障过程中的空间约束及转移过程中的安全距离，可以有效保证任务的执行。

说明书

技术领域

本发明属于航空母舰甲板运作管理领域，更具体地，涉及一种解决航母甲板舰载机起飞和降落保障任务规划的方法及舰载机连续出动任务规划的描述方法，用于提高舰载机保障作业的效率。

背景技术

目前针对航母舰载机连续出动任务规划问题的相关研究未能完整考虑舰载机起飞及降落保障作业全过程，也没有充分考虑现实保障作业过程中复杂的约束条件，具有较强的局限性，主要体现在以下几方面：

(1)仅考虑局部作业流程。仅考虑起飞保障，或挂载弹药，或布列等局部问题。而实际的舰载机起飞降落保障作业过程中，各阶段决策相互耦合，彼此影响，不能够进行简单的拆分。

(2)高度简化了舰载机保障作业流程。假设固定的线性保障作业流程。实际的舰载机保障作业流程具有多样性特征，且作业间的时态关系复杂。保障作业内容由舰载机准备完成的任务决定，同一类舰载机在执行不同类型任务时所需的保障流程也不同。另外，保障作业间的时态关系并非简单的线性顺序关系，而是部分序的关系，即部分作业存在先后续关系，部分作业不可同时进行，其他作业没有执行顺序的约束。

(3)高度简化了空间约束。不考虑甲板有限空间及甲板运作安全因素导致的保障作业空间约束，难以满足甲板运作的实际需求。这类空间约束包括舰载机驶进或驶出停机位时，与其驶进或驶出的线路具有干涉关系的机位不能停有飞机；舰载机正在保障机位进行某特定保障作业的过程中，出于安全考虑，距离该保障机位一定距离内的机位上不能够进行某保障作业；舰载机着舰时，降落区内不得停有舰载机，且飞行甲板上的保障作业应当暂停。

(4)忽略了舰载机调运转移的过程。转移过程仅在专门研究路径规划的相关工作中加以探索，但在这类工作中，又没有充分考虑保障作业的相关细节。在研究保障作业方案生成的工作中，舰载机在甲板上的转移过程常被忽略，或简化成两两机位间具有固定的转移时间。实际上，舰载机在飞行甲板上转移的过程中，所有正在移动和静止的舰载机之间都需要保持安全距离，避免碰撞。这样的约束会导致忽略该因素得到的保障作业方案无法按预期执行。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种舰载机连续出动任务规划方法及任务规划描述方法，由此解决目前针对航母舰载机连续出动任务规划问题的相关研究未能完整考虑舰载机起飞及降落保障作业全过程，也没有充分考虑现实保障作业过程中复杂的约束条件，具有较强的局限性的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种舰载机连续出动任务规划方法，包括：

读取多个待规划连续出动任务的任务信息，结合各待规划连续出动任务对应的连续执行次数将待规划连续出动任务分解为波次起飞任务和波次降落任务；

由各待规划连续出动任务对应的任务开始时间以及任务的执行时间初始化波次起飞任务中各波次的预计起飞时间以及波次降落任务中各波次的预计降落时间；

按照各预计起飞时间以及各预计降落时间的先后顺序对所有波次起飞任务和所有波次降落任务进行排序，其中，若存在波次起飞时间与波次降落时间一致，则将波次起飞放置在前；

按顺序选择波次起飞任务或波次降落任务进行任务规划，并更新波次起飞任务和波次降落任务的排序，直至所有波次起飞任务和波次降落任务规划完成，生成连续出动任务行动方案。

优选地，所述按顺序选择波次起飞任务或波次降落任务进行任务规划，包括：

若选择的波次任务类型为波次降落任务，则在清空降落区后，规划舰载机保障方案生成波次降落方案；

若选择的波次任务类型为波次起飞任务，则设置波次的预计起飞保障时间，并选择波次起飞所需舰载机，对选择的舰载机进行排序以决定舰载机规划先后顺序；

按顺序完成所有选择的舰载机保障方案的规划，生成一套波次起飞方案，若接收到需要进行波次回溯的第一回溯指令，则根据第一回溯指令指示的操作执行更改预计起飞保障时间、重新选择波次起飞所需舰载机以及对舰载机规划的先后顺序进行重新排序中的任意一项，并重新规划波次起飞方案；

若接收到不需要进行波次回溯的指令，则从波次起飞方案中选择目标波次起飞方案，并更新选择的波次起飞任务的预计起飞时间和对应波次降落任务的预计降落时间。

优选地，所述规划舰载机保障方案包括：

确定选择转移机位偏好，按照流程的规则和偏好规划所有保障动作，生成一套舰载机保障方案后加入保障方案集合；

若接收到需要进行单架舰载机保障方案回溯的第二回溯指令，则更改选择转移机位偏好，并重新规划单架舰载机保障方案；

若接收到不需要进行单架舰载机保障方案回溯的指令，则从舰载机保障方案集合中选择目标舰载机保障方案。

优选地，所述按照流程的规则和偏好规划所有保障动作，包括：

根据舰载机的保障流程初始化未规划动作队列，读取保障流程集合中的流程规则和偏好对所有动作添加相应约束；

将无前约束的动作放置在未规划动作队列的队首，并设置无前约束的动作的开始时间；

针对波次起飞的舰载机，设置无约束动作的开始时间为波次的预计开始保障时间，针对波次降落的舰载机，设置无约束动作的开始时间为波次的预计降落时间；

选择当前未规划动作队列的第一个保障动作作为目标动作进行规划，若目标动作存在前约束，则设置对目标动作有前约束的已规划动作的最晚结束时间为目标动作的预计开始时间，并删除已规划动作对目标动作的前约束；

若目标动作的前约束未清空，则将目标动作置于队列尾部；

若目标动作的前约束已清空，则与不存在前约束的动作一致，根据资源设施、机位能力和干涉判断舰载机所在机位当前时刻是否能满足动作需求，若能满足动作需求，则为目标动作或者不存在前约束的动作分配资源，并将目标动作或者不存在前约束的动作从未规划动作队列删除；

若不能满足动作需求，则若舰载机所在机位能力能满足将目标动作或者不存在前约束的动作作为suggestPreOpe的动作，则删除目标动作或者不存在前约束的动作产生的软约束；

若舰载机所在机位能力能满足将目标动作或者不存在前约束的动作作为againstOpe的动作，则将作为againstOpe的动作改为当前待规划的动作，并置于未规划动作队首；

若舰载机所在机位能力不能满足suggestPreOpe的动作以及againstOpe的动作，则在所有机位中按选择机位规则寻找能满足目标动作或者不存在前约束的动作需求的机位，为目标动作或者不存在前约束的动作规划调运或原地等待，再为目标动作或者不存在前约束的动作分配资源，并将目标动作或者不存在前约束的动作从未规划动作队列删除。

优选地，所述为目标动作或者不存在前约束的动作分配资源，包括：

计算动作所需的保障人员组合，查询位时间轴、人员时间轴以及站类设施时间轴寻找共同可用时间后添加保障动作占用和干涉，对被机位干涉的路径时间轴添加干涉，完成保障动作消耗资源需更新舰船的资源数量。

优选地，所述为目标动作或者不存在前约束的动作规划调运，包括：

给定起始机位、目的机位以及舰载机调运的开始时间，基于路径时间轴，寻找起始机位到目标机位的可达路线集，并在可达路线集中挑选最早到达的一条路线，在相关路径的时间轴上添加占用和干涉信息，完成舰载机转移调运规划。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述任意一项所述的舰载机连续出动任务规划方法的舰载机连续出动任务规划的描述方法，包括：

将舰载机连续出动任务规划描述为Q＝(S,T,P,PR,PL)，其中，S为航母甲板设施与资源的状态集合，T为待规划的连续出动任务集合，P为保障流程集合，PR为资源选择偏好，PL为连续出动任务行动方案。

优选地，状态集合S表示为S＝(A,J,ST,N,R,C)，连续出动任务集合T表示为T＝{T₁,T₂,T₃,...,T_i,…}，保障流程集合P表示为P＝{P₁,P₂,P₃,...,P_i,…}，其中，A表示航母上的舰载机集合，J表示航母上的机位集合，ST表示航母上加油站与加气站的集合，N表示航母上无ID属性的数量型资源集合，R表示舰载机转移时的路径与升降梯资源集合，C表示资源约束集合，T_i＝(ID_t,TA,TS,TBT,EXT)，T_i表示第i个任务需求，ID_t为第i个任务的ID，TA为第i个任务需要的舰载机，TS为第i个任务的执行时长，TBT为第i个任务开始时间，EXT为第i个任务连续执行次数，P_i＝{AC₁,AC₂,AC₃,...,AC_i,…,I_p}，AC_i表示相应流程包含的动作，I_p表示相应流程的规则与偏好。

优选地，资源选择偏好PR表示为PR＝{PR₁,PR₂,PR₃,PR₄,PR₅,PR₆,PR₇,PR₈,PR₉,PR₁₀}，其中，PR₁表示选择舰载机时，在满足任务需求的前提下，优先选择在保障能力最强机位上的舰载机，PR₂表示在选择舰载机时，在满足任务需求的前提下，随机选择舰载机，PR₃表示在选择舰载机时，在满足任务需求的前提下，人工选择舰载机，PR₄表示在确定舰载机规划顺序时，按选择舰载机时的添加顺序规划舰载机，PR₅表示在确定舰载机规划顺序时，优先规划离弹射器最远的舰载机，PR₆表示在转移舰载机时，在能完成或部分完成当前舰载机剩余保障动作的前提下，优先选择保障能力最强的机位，PR₇表示在转移舰载机时，在能完成或部分完成当前舰载机剩余保障动作的前提下，优先选择保障能力最弱的机位，PR₈表示在转移舰载机时，在能完成或部分完成当前舰载机剩余保障动作的前提下，优先选择可到达时间最早的机位，PR₉表示在弹射起飞时，轮流使用弹射器，PR₁₀表示在舰载机降落后，选择转移机位的优先级偏好。

优选地，连续出动任务行动方案PL表示为PL＝{PL₁,PL₂,PL₃,...,PL_i,…},PL_i表示一个波次起飞方案或一个波次降落方案，且PL_i＝{APL₁,APL₂,APL₃,...,APL_i,…}，APL_i表示波次起飞或波次降落中单架舰载机的保障方案，APL_i＝{AEX₁,AEX₂,AEX₃,...,AEX_i,…}，AEX_i表示单架舰载机在某个时间段进行的保障动作或转移动作。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明在研究保障作业方案生成的工作中，考虑了舰载机调运转移的过程，使得在转移的过程中，所有正在移动和静止的舰载机之间都保持了一定的安全距离，避免碰撞。且考虑甲板有限空间及甲板运作安全因素导致的保障作业空间约束，加进了如包括舰载机驶进或驶出停机位时，与其驶进或驶出的线路具有干涉关系的机位不能停有飞机的空间约束。

(2)对相互耦合、彼此影响的各阶段决策，没有进行简单地拆分，而是从总体上考虑。实现了具有多样性特征、且作业间的时态关系复杂的舰载机保障流程。具体表现在保障作业内容由舰载机准备完成的任务决定，同一类舰载机在执行不同类型任务时具有不同的保障流程。

(3)保障作业间的时态关系并非简单的线性顺序关系，而是部分序的关系，即部分作业存在先后续关系，部分作业不可同时进行，或舰载机正在保障机位进行某特定保障作业的过程中，出于安全考虑，距离该保障机位一定距离内的机位上不能够进行某保障作业，而其他作业则没有执行顺序的约束。

(4)充分考虑了舰载机上的资源设施的数量与能力。通过结合资源自身的特征与属性，为资源设计了不同类型的时间轴，从全局的角度考虑资源的使用情况。它将会记录一个资源在何时何地，做什么操作或者被用来做什么操作，包括是否被占用，是否被干涉，是否数量足够，以及多操作调用同一资源有没有发生冲突。

(5)对一些难以简单通过时间轴设计解决的资源约束，在任务规划方法中为其进行了单独地设计，以保证最终保障方案的实际可行性。

附图说明

图1是本发明提供的一种舰载机连续出动任务规划方法的整体流程图；

图2是本发明提供的一种波次起飞/降落规划方法的流程图；

图3是本发明提供的一种舰载机保障方案规划方法的流程图；

图4是本发明提供的一种按流程规则和偏好规划保障动作方法的流程图；

图5是本发明提供的一种执行动作方法的流程图；

图6是本发明提供的一种规划调运方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明考虑舰载机起飞和着舰的全保障流程、保障作业间的偏序关系、保障过程中的空间约束以及转移过程中的安全距离，提供一种生成可行保障方案的方法。

为了便于对本发明的理解，以下就本发明实施例中出现的名词术语进行解释：

波次起飞：一架或多架舰载机完成起飞前保障后弹射起飞进入编队等待，并执行空中任务。

波次降落：一架或多架舰载机编队等待着舰后转移到指定机位维修。

波次预计起飞时间：波次最后一架舰载机的期望弹射起飞时间。

波次预计降落时间：波次第一架舰载机的期望着舰时间。

预计起飞保障时间：预计波次中的舰载机集合从开始起飞保障到全部弹射起飞所需花费的时间，与波次预计起飞时间相减，得到起飞前保障的开始时刻。

回溯：删除规划器中与波次起飞/降落(针对波次回溯)或与单架舰载机(针对单架舰载机回溯)的信息，使舰船的资源和设施回到未规划波次起飞/降落或单架舰载机保障前的状态。

mustPreOpe:保障流程中的时序关系规则对应前约束，表明一个动作一定要在另一个动作之前完成。

againstOpe:保障流程中的干涉关系规则对应动作的againstOpe属性，表明两个动作在一定范围内不能同时进行。

suggestPreOpe:保障流程中的时序关系偏好对应软约束，表明建议一个动作在另一个动作之前完成。若条件不允许，则放松此软约束。

如图1所示为本发明提供的一种舰载机连续出动任务规划方法的整体流程图，通过对舰载机连续出动任务进行分解，生成保障方案的规划方法。该方法可产生满足保障流程相关约束以及时空资源约束的舰载机起飞和着舰保障方案，具体包括以下步骤：

读取多个待规划连续出动任务的任务信息，结合各待规划连续出动任务对应的连续执行次数EXT将待规划连续出动任务分解为波次起飞任务和波次降落任务；

由各待规划连续出动任务对应的任务开始时间TBT以及任务的执行时间TS初始化波次起飞任务中各波次的预计起飞时间以及波次降落任务中各波次的预计降落时间；

按照各预计起飞时间以及各预计降落时间的先后顺序对所有波次起飞任务和所有波次降落任务进行排序，其中，若存在波次起飞时间与波次降落时间一致，则将波次起飞放置在前；

按顺序选择波次起飞任务或波次降落任务进行任务规划，并更新波次起飞任务和波次降落任务的排序，直至所有波次起飞任务和波次降落任务规划完成，生成连续出动任务行动方案。

如图2所示为本发明提供的一种波次起飞/降落规划方法的流程图，对应于图1中的标号①，包括以下步骤：

波次规划方法流程因波次任务类型而异。若选择的波次任务类型为波次降落任务，应先提前清空降落区，规划舰载机保障方案，生成波次降落方案。若选择的波次任务类型为波次起飞任务，首先设置波次的预计起飞保障时间，由用户或规则选择波次起飞所需舰载机，排序决定选择的舰载机规划先后顺序。按顺序完成所有选择的舰载机保障方案的规划，生成一套波次起飞方案加入波次起飞方案集合。波次起飞规划方法中加入了回溯机制来调整波次起飞方案期望达到优化。可以由用户选择是否进行波次回溯。进行波次回溯有三种方式：更改预计起飞保障时间；重新选择波次起飞所需舰载机；对舰载机规划的先后顺序进行重新排序。可以由用户选择其中一种方式回溯后重新规划波次起飞方案。若不需要进行波次回溯，则用户从波次起飞方案集合中选择满意的目标方案作为最终的波次起飞方案，并更新选择的波次起飞的起飞时间和对应波次降落的预计降落时间。

如图3所示，是本发明提供的一种舰载机保障方案规划方法的流程图，对应于图2中的标号③，包括以下步骤：

确定选择转移机位偏好。按照流程的规则和偏好规划所有保障动作，生成一套舰载机保障方案后加入保障方案集合。规划舰载机保障方案方法中加入了单架舰载机回溯机制，来调整舰载机保障方案期望达到优化。可以由用户选择是否进行单架舰载机回溯，若需要回溯，则更改选择转移机位偏好，回溯后重新规划单架舰载机保障方案。若不需要进行回溯，则可以由用户从舰载机保障方案集合中选择满意的目标方案作为最终的舰载机保障方案。

如图4所示，是本发明提供的一种按流程规则和偏好规划保障动作方法的流程图，对应于图3中的标号⑤，包括以下步骤：

根据舰载机的保障流程初始化未规划动作队列，读取流程规则和偏好表对所有动作添加相应约束。将无前约束动作放置在未完成动作队列的队首，并设置无前约束动作的开始时间。针对波次起飞的舰载机，设置无约束动作的开始时间为波次的预计开始保障时间；针对降落波次的舰载机，设置无约束动作的开始时间为波次的预计降落时间。

选择当前未规划动作队列的第一个保障动作作为目标动作进行规划。若该目标动作存在前约束，则设置对目标动作有前约束的已规划动作的最晚结束时间为目标动作的预计开始时间，并删除对目标动作的前约束。然后判断该目标动作前约束是否已被清空，若未清空，则将目标动作置于队列尾部。

若已清空，则与不存在前约束的动作一致，判断舰载机所在机位此时是否能满足动作需求(考虑到资源设施、机位能力和干涉进行判断)。若能满足，则规划该目标动作或者不存在前约束的动作，为该目标动作或者不存在前约束的动作分配资源，并将该目标动作或者不存在前约束的动作从未规划动作队列删除。

若不能满足，并且舰载机所在机位能力能满足将该目标动作或者不存在前约束的动作作为suggestPreOpe的某些动作(若有)，则删除当前动作产生的软约束。

若舰载机所在机位能力能满足将该目标动作或者不存在前约束的动作作为againstOpe的某些动作(若有)，则将作为againstOpe的动作改为当前待规划的动作，即置于未规划动作队首。若机位能力不能满足，则在所有机位(包括当前机位)当中按选择机位规则寻找能满足此目标动作或者不存在前约束的动作需求的机位，为该目标动作或者不存在前约束的动作规划调运或原地等待。再规划该目标动作或者不存在前约束的动作，为该目标动作或者不存在前约束的动作分配资源，并将该目标动作或者不存在前约束的动作从未规划动作队列删除。

从队列取下一个动作继续规划，直到未规划动作队列为空，则完成了单架舰载机保障流程。

如图5所示，是本发明提供的一种执行动作方法的流程图，包括以下步骤：

保障动作的完成需要在机位J_i、站类设施ST_i、数量型资源N_i，因此需寻找机位时间轴TL_j、人员(数量)时间轴TL_n、站类设施时间轴TL_st的共同可用时间才能完成保障动作。舰船上的作业人员具有不同的专业技能，一个保障动作的完成需要具备不同专业技能的人员的共同合作，因此首先计算动作所需的保障人员组合。查询位时间轴TL_j、人员(数量)时间轴TL_n、站类设施时间轴TL_st寻找共同可用时间后添加保障动作占用和干涉。除此之外，对被机位干涉的路径时间轴(TL_r)添加干涉，完成保障动作消耗资源需更新舰船的资源数量。

如图6所示，是本发明提供的一种规划调运方法的流程图，对应于图4中的标号⑦，包括以下步骤：

给定起始机位、目的机位以及舰载机调运的开始时间，基于路径时间轴TL_r，寻找起始机位到目标机位的可达路线集，并在其中挑选最早到达的一条路线，在相关路径的时间轴上添加占用和干涉信息，完成舰载机转移调运规划。考虑到每个机位停放舰载机的角度不同，需设置舰载机在每条路径上的移动方向。路径有支路和主路之分，舰载机先经机位的关联支路转移到主路，再由支路转移到目标机位。路径之间、机位与路径之间通过在路径时间轴TL_r添加干涉达到舰载机之间保持安全距离避免碰撞的目的。

本发明还提供了一套基于上述舰载机连续出动任务规划方法的描述舰载机连续出动任务规划领域的表示方法，包括连续出动任务、甲板、舰载机、资源、任务分解方法、保障作业、保障流程及作业间时态和空间约束、调运路线及其干涉关系。

将舰载机连续出动任务规划描述为Q＝(S,T,P,PR,PL)。其中S为航母甲板设施与资源的状态集合，T为需要规划的连续出动任务集合，P为保障流程集合，PR是资源选择偏好，PL为连续出动任务行动方案。

1)设施与资源状态集合表示为S＝(A,J,ST,N,R,C)，其中A表示的是航母上的舰载机集合，J表示的是航母上的机位集合，ST表示的是航母上加油站、加气站的集合，N表示的是航母上工作组、牵引车等无ID属性的数量型资源，R表示的是舰载机转移时的路径、升降梯资源，C表示的是资源约束集合。

其中，舰载机集合A＝{A₁,A₂,A₃,...,A_i,…}，A_i＝(ID_a,TY_a,TL_ab,TL_aj,TT)，A_i表示的是单个舰载机的状态。ID_a为舰载机的ID，TY_a为舰载机的型号，TL_ab为舰载机的忙闲时间轴，TL_aj为舰载机的机位时间轴，TT为执行任务的次数。其中TL_ab＝{TL_ab1,TL_ab2,TL_ab3,...,TL_abi,…},记录的是舰载机所有处于忙碌(保障、转移、执行任务)的时间段，TL_abi记录的是某一忙碌时间段的开始与结束，TL_abi＝(ST,ET)，ST为开始时间，ET为结束时间。TL_aj＝{TL_aj1,TL_aj2,TL_aj3,...,TL_aji,…}，记录的是舰载机在各个时刻机位转移的信息，TL_aji＝(ART,ID_j)，ART为舰载机到达某机位的时刻，初始状态为系统开始时间，ID_j为机位的ID。

机位集合J＝{J₁,J₂,J₃,...,J_i,…}，J_i＝(ID_j,TL_j,CA,JTY_a,L_j)，J_i表示的是单个机位的状态。ID_j为机位的ID，TL_j为机位的时间轴，CA表示的是机位的保障能力，JTY_a表示的是机位可以停放的舰载机类型，L_j记录的是机位在航母上的地理位置。TL_j＝{TL_j1,TL_j2,TL_j3,...,TL_ji,…}，记录机位在各个时间的占用与干涉情况，TL_ji为时间段，TL_ji＝(TY_tl,BT,ET,ID_a,AC_i)，TY_tl为时间段的类型(占用或干涉)，BT为开始时间，ET为结束时间，ID_a为占用机位(或干涉机位)的舰载机的ID，AC_i表示的是该时间段占用机位(或干涉机位)所进行的保障动作。此处我们将弹射器与降落跑道处理成了机位，其能力一个只能完成弹射动作，一个只能完成降落动作。另外，舰载机的所有保障动作不得在舰载机降落时进行，需要在规划降落动作时给所有机位添加干涉。

加油站、加气站集合ST＝{ST₁,ST₂,ST₃,...,ST_i,…}，ST_i＝(ID_st,TY_st,PN,R,TL_st,L_st)，ST_i表示的是单个加油站或加气站的状态。ID_st为站的ID，TY_st为站的类型(是加油站还是加气站)，PN表示的管道的数量(即同时最大保障机位数量),R为管道长度(即最远保障机位距离),TL_st为站的时间轴，L_st记录的是站在航母上的地理位置。TL_st＝{TL_st1,TL_st2,TL_st3,...,TL_sti,…}，记录站在各个时间保障机位数量的情况，TL_sti＝(CHT,ID_a,RPN)，CHT为数量发生变化的时间，初始状态为系统开始时间，ID_a为使用该站舰载机的ID，RPN表示的是剩余管道的数量。

数量型资源集合N＝{N₁,N₂,N₃,...,N_i,…},N_i＝(TY_n,NN，TL_n)，N_i表示的是单类数量型资源的状态。TY_n为数量型资源的类型，NN为该类资源的数量，TL_n为该类资源的时间轴，记录该类资源在各个时间的数量变化。TL_n＝{TL_n1,TL_n2,TL_n3,...,TL_ni,…}，记录数量型资源在各个时间保障机位数量的情况，TL_ni＝(CHT,ID_a,RNN)，CHT为数量发生变化的时间，初始状态为系统开始时间，ID_a为使用该资源舰载机的ID，RNN表示的是剩余资源的数量。

路径资源集合R＝{R₁,R₂,R₃,...,R_i,…},R_i＝(ID_r,TY_r，TL_r,L_r,I_r)，R_i表示的是单个路径的状态。ID_r为路径的ID,TY_r为路径的种类(比如主路、支路、升降梯、转盘)，TL_r为路径的时间轴，L_r表示的是路径的地理位置，I_r记录的是该路径与机位或其他路径的干涉关系。TL_r＝{TL_r1,TL_r2,TL_r3,...,TL_ri,…}，记录的是路径在各个时间被占用或干涉的情况，TL_ri＝(TY_tl,BT,ET,ID_a,D_r,D_a)，TY_tl为时间段的类型(占用或干涉)，ST为开始时间，ET为结束时间，ID_a为使用该资源舰载机的ID，D_r表示的是舰载机进入路径的方向，D_a表示的是舰载机首的方向。I_r＝{I_r1,I_r2,I_r3,...,I_ri,…}，I_ri＝(TY_r,ID_i)，TY_r表明路径干涉的对象是主路、支路还是机位，ID_i表示的是干涉对象的ID。另外，舰载机的所有转移动作不得在舰载机降落时进行，需要在规划降落动作时给所有路径添加干涉。该设计在研究保障作业方案生成的工作中，考虑了舰载机调运转移的过程，使得在转移的过程中，所有正在移动和静止的舰载机之间都保持了一定的安全距离，避免碰撞。且考虑甲板有限空间及甲板运作安全因素导致的保障作业空间约束，加进了如包括舰载机驶进或驶出停机位时，与其驶进或驶出的线路具有干涉关系的机位不能停有飞机的空间约束。

资源约束集合C＝{C₁,C₂,C₃,C₄}，此类约束与舰船设计相关，一般是由于空间约束或设施性能约束导致的，这种约束会在规划保障动作时被考虑进去：

C₁：弹射器冷却时间。弹射器在进行一次弹射之后，需要冷却一段时间才能进行下一次弹射。

C₂：舰载机进入大修前执行次数。舰载机在每执行一定次数任务后，需要进入机库进行大修。

C₃：起飞时间间隔。由于舰船上空的空气对流影响，需要在一次起飞之后等待气流稳定再进行下一次起飞。

C₄：降落时间间隔。由于舰船上空的空气对流影响，需要在一次降落之后等待气流稳定再进行下一次降落。

2)连续出动任务集合表示为T＝{T₁,T₂,T₃,...,T_i,…},T_i＝(ID_t,TA,TS,TBT,EXT)，T_i表示的是第i个任务的需求。ID_t为第i个任务的ID，TA为第i个任务需要的舰载机，TS为第i个任务的执行时长，TBT为第i个任务开始时间，EXT为第i个任务连续执行次数。其中TA＝{TA₁,TA₂,TA₃,...,TA_i,…},TA_i表示的是任务需要的某种舰载机型号及其数量与保障流程，TA_i＝(TY_a，AN，P_i，P_j)。TY_a为舰载机的型号，AN为需要的舰载机数量，P_i为此任务该类舰载机对应的波次起飞保障流程，P_j为此任务该类舰载机对应的波次降落保障流程。

3)保障流程集合表示为P＝{P₁,P₂,P₃,...,P_i,…}。其中P_i＝{AC₁,AC₂,AC₃,...,AC_i,…,I_p}，AC_i表示的是该流程片段包含的动作，I_p表示的是该流程的规则与偏好(即确定动作间的时序或干涉关系)。I_p＝{I_p1,I_p2,I_p3,...,I_pi,…}，I_pi＝(TY_p1,TY_p2,AC_i,AC_j,TY_para,PARA)，TY_p1表明是规则还是偏好，TY_p2表明是时序关系还是干涉关系，AC_i和AC_j表示的是被该关系约束的两个保障动作，TY_para为参数类型，PARA是该关系的参数值。其中AC_i＝(ID_ac,TY_para,PARA,RES)，ID_ac为动作的ID，TY_para为参数类型，PARA为参数值，RES为需要的资源。其中RES＝{RES₁,RES₂,RES₃,...},RES＝(TY_res,AM)，TY_res为资源类型，AM为需要的资源数量。该设计在为舰载机起飞降落保障作业规划的过程中，对相互耦合、彼此影响的各阶段决策，没有进行简单地拆分，而是从总体上考虑。实现了具有多样性特征、且作业间的时态关系复杂的舰载机保障流程。具体表现在保障作业内容由舰载机准备完成的任务决定，同一类舰载机在执行不同类型任务时具有不同的保障流程。另外，保障作业间的时态关系并非简单的线性顺序关系，而是部分序的关系，即部分作业存在先后续关系，部分作业不可同时进行，或舰载机正在保障机位进行某特定保障作业的过程中，出于安全考虑，距离该保障机位一定距离内的机位上不能够进行某保障作业，而其他作业则没有执行顺序的约束。

4)资源选择偏好表示为PR＝{PR₁,PR₂,PR₃,PR₄,PR₅,PR₆,PR₇,PR₈,PR₉,PR₁₀}，表示的是在保障过程中需要资源时，对资源的选择偏好，用户可在回溯规划时，更改资源选择偏好进行重规划：

PR₁：选择舰载机时，在满足任务需求的前提下，优先选择在保障能力最强机位上的舰载机。

PR₂：选择舰载机时，在满足任务需求的前提下，随机选择舰载机。

PR₃：选择舰载机时，在满足任务需求的前提下，人工选择舰载机。

PR₄：确定舰载机规划顺序时，按选择舰载机时的添加顺序规划舰载机。

PR₅：确定舰载机规划顺序时，优先规划离弹射器最远的舰载机。

PR₆：转移舰载机时，在能完成或部分完成当前舰载机剩余保障动作的前提下，优先选择保障能力最强的机位。

PR₇：转移舰载机时，在能完成或部分完成当前舰载机剩余保障动作的前提下，优先选择保障能力最弱的机位。

PR₈：转移舰载机时，在能完成或部分完成当前舰载机剩余保障动作的前提下，优先选择可到达时间最早的机位。

PR₉：弹射起飞时，轮流使用弹射器。

PR₁₀：舰载机降落后，选择转移机位的优先级偏好。

5)连续出动任务行动方案表示为PL，是当连续出动任务T被规划完毕后，由规划器给出的一套行动方案，PL＝{PL₁,PL₂,PL₃,...,PL_i,…},PL_i表示的是一个波次起飞方案或一个波次降落方案，PL_i＝{APL₁,APL₂,APL₃,...,APL_i,…}，APL_i表示的是此波次起飞或波次降落中单架舰载机的保障方案，APL_i＝{AEX₁,AEX₂,AEX₃,...,AEX_i,…}，AEX_i表示的是一架舰载机在某个时间段进行的保障动作或转移动作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。