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摘要：本发明公开了一种基于改进麻雀搜索算法的北极航线路径规划方法，涉及航线路径规划技术领域；包括：S1：获取北极航道气象数据和冰情数据，并进行归一化处理和插值处理；S2：构建栅格环境地图；S3：计算风险指数结果并设定安全水深阈值，筛选出可安全通航区域；S4：建立关于风速阻力和破冰阻力的航行阻力目标函数模型；S5：采用改进的麻雀搜索算法优化航行阻力目标函数模型，从而在可安全通航区域内确定出最优北极航线路径。本发明确保仿真航行路线与实践通航航线一致的前提下，减少了船舶在北极航道航行中面临的风速阻力与破冰阻力对效率的影响，为北极航道航行提供了一种可靠的优化方案。

主权项：1.一种基于改进麻雀搜索算法的北极航线路径规划方法，其特征在于，具体步骤包括：S1：获取北极航道气象数据和冰情数据，并对所述北极航道气象数据和冰情数据进行归一化处理和插值处理，所述北极航道气象数据包括海表风速、水深和海水温度，所述冰情数据包括海冰密集度和海冰厚度；S2：通过对所述北极航道气象数据和冰情数据进行栅格化处理，从而构建栅格环境地图；S3：计算北极海域的风险指数结果RIO并设定安全水深阈值，根据所述风险指数结果RIO与安全水深阈值从所述栅格环境地图中筛选出可安全通航区域；S3中，计算北极海域的风险指数结果RIO并设定安全水深阈值，根据所述风险指数结果RIO与安全水深阈值从所述栅格环境地图中筛选出可安全通航区域的过程为：S31：计算北极海域的风险指数结果RIO，公式为： 式中，DZ为第Z类海冰的密集度；RIVsZ为第Z类海冰的风险指数值；m为栅格总数；S32：根据S31计算得到的风险指数结果RIO，设定第一约束条件，即：当RIO0时，表示该区域不可通行，表示为： 式中，Kc为RIO风险指数赋值；S33：将船舶的λ倍吃水深度设定为安全水深阈值，将安全水深阈值作为第二约束条件，即：当h＜λ*H时，表示该区域不可通行，表示为： 式中：h为栅格水深；H为船舶吃水深度；Kh为水深模型赋值；S34：根据所述风险指数结果RIO与安全水深阈值从所述栅格环境地图中筛选出可安全通航区域；S4：建立关于风速阻力和破冰阻力的航行阻力目标函数模型；所述S4中，建立的关于风速阻力和破冰阻力的航行阻力目标函数模型F为： 式中，κ为风速阻力和破冰阻力之和的极大值；其中，风速阻力模型fwind表示为： 式中，w为风速大小；ρair为空气密度；At为水线面的正投影面积；θwa为风向与船首的夹角；v为航行速度；μ为空气阻力系数；破冰阻力模型fC表示为： 式中，S为盐度；VB为卤水体积；σf为抗弯强度；C为冰厚；T为海冰温度；ρw为海水密度；ρc为海冰密度；B为船宽；g为重力加速度；S5：采用改进的麻雀搜索算法优化所述航行阻力目标函数模型，从而在所述可安全通航区域内确定出船舶航行阻力最小的航线，即最优北极航线路径。

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