随着我国海上丝绸之路战略的持续推进,我国对外贸易将迎来一个黄金发展期,海上运输在我国未来的经济贸易中扮演着越来越重要的角色,提高海上运输的安全保障也将成为必须面对的紧迫问题。在当前维护国家海洋权益的复杂背景下,能否对海难事故开展有效救援不仅代表了 一个国家在国际上的形象和地位,更体现了一个国家捍卫领海主权的能力。因此,对海上运输过程中船舶失事的救援,已成为我国维护人民生命财产、保障我国海洋权益的迫切需求,开展海上失事船舶救援方案研究具有重要的现实意义。海上搜救由于范围广,目标位置不确定,被搜救目标生存时间有限,决定了搜救方案的复杂性。本文研究了国内外海上搜救中救助船舶和救助直升机的搜救模式,在分析我国海上救助组织体系、应急反应能力建设的基础上,探讨了海上搜救信息系统应用现状、海上救助方法、海空协同立体搜救技术要点、以及海上搜救的主要进程等,同时考虑到失事海域的海水温度对救援时间的影响和直升机对海上搜救时的发现概率。针对救助船舶和救助直升机的海空协同搜救问题,建立了发现目标概率最大、搜索时间最短的优化模型,并以南海海域作为船舶失事的地点进行算例分析,采用模拟退火算法改进后进行求解,得到较好效果。结果显示:当搜救船舶从100 nmile外赶往长56.5 nmile,宽40nmile的疑似目标海域、发现目标的概率为81.11%时,直升机可用11.1 h完成搜索。经算法对比,表明本文建立的优化模型和计算方法能够较好地解决海空协同搜救的方案优化问题。本文研究成果可为我国科学地制定海上救援方案提供技术支撑。