海上搜救活动是海上人命安全以及我军体系作战的重要保障,对于我国凝聚民心、促进经济可持续发展、保障安全和提高部队战斗力,具有举足轻重的作用。而目前我国海上搜救效率低下,各方搜救资源不能合理利用,全国的海上搜救工作存在着严重的地域发展不平衡的情况。因此整合各方搜救力量,开展海上联合搜救体系的统筹建设工作是我国未来一个时期的战略目标。在海上联合搜救体系建设的背景下,对各种搜救力量进行科学的调度和指挥,设计科学合理的联合搜救装备方案直接关系到海上搜救行动的效率和成功率。但我国目前搜救装备方案的制定还过多依赖经验的指导,改变目前人工经验判断的搜救决策模式,建立科学定量的海上联合搜救装备方案设计模型对于切实提高搜救效率、充分利用各方资源是十分关键的。本文面向一定海况环境下中远海域较大规模的人员搜救任务,从实际搜救场景出发,协同专业,军队,和商渔船多方力量展开联合搜救的装备方案研究。通过本课题的研究,为联合搜救行动中的高层决策者提供合理科学,定量规范的决策依据,辅助支撑未来时期海上联合搜救体系的顶层设计及统筹建设工作。其主要内容和创新点如下:(1)提出了基于多视图的海上联合搜救装备方案设计问题相关要素的建模方法海上联合搜救装备方案设计实际上是一个复杂的系统工程。利用多视图思想从体系的角度对海上联合搜救装备方案设计的相关要素进行描述建模,从不同的维度对装备方案设计所需的信息进行描述,并通过视图产品模型到问题模型的转化,为问题模型提供完整的数据基础。此外,本文的视图产品模型也能更规范的集成到未来海上联合搜救体系结构设计中,辅助海上联合搜救体系的顶层设计。(2)对搜救过程进行了定量化建模,提出了搜救成功率的计算模型。本课题将搜救成功率定义为搜寻成功率与生存水平的乘积。在飞机搜寻阶段,对搜救对象的最长等待时间与搜寻消耗时间关系进行了建模,从而衡量搜寻时长对搜救对象的影响。同时按照责任区域划分原则建立多机协同的搜寻成功率计算模型,并求得搜寻成功率。在船舶救援阶段,通过建立救援人数在船只容量约束下的人员分配模型,同时求出遇险人员的平均等待时间以及该时间条件下的人员生存水平情况,计算得到生存水平。最后即可求得该救援方案的搜救成功率。(3)提出了基于多目标优化的海上联合搜救装备方案设计方法本文建立了基于多目标优化的海上联合搜救装备方案设计模型,通过模型能选择出参与搜救行动的装备种类及数量。该模型提出了最大化搜救成功率以及最大化装备平均效用的目标,在保证最大化搜救成功率的前提下,考虑用尽可能少的装备去完成搜救任务,保证能充分利用搜救资源并且不造成浪费。该模型为了更真实的反映实际搜救情况,考虑尽可能全的因素建立多目标模型,涵盖了不同海况下装备性能的不确定性建模以及现实中的系列约束条件建模等等,为搜寻指挥人员的科学决策提供支持。