1、内容简介
研究生数学建模论文 370-可以交流、咨询、回答问题
2、内容说明
在救援和救灾过程中，无人机的优化和应用是一个具有实际意义和特别困难的问题。本文基于四川省阿坝州九寨沟县地震灾区的高程数据，结合无人机的使用特点，设计了优化模型，使无人机能够按照设定要求完成任务。
首先，针对10公里以地震区7个关键区域为中心的区域检查问题，结合无人机飞行姿势和地形限制，建立了有效检查圆区域的螺旋搜索模型，给出了螺旋间隔的关系曲线和各区域检查时间的关系曲线，分析了各区域的检查覆盖率和检查时间；然后，由于无人机返回和检查时间限制在8小时内4小时内，结合各区域的检查时间，至少6架无人机可以在规定时间内完成任务，检查区域的综合覆盖率达到71.6%。继而，为了完成对灾区海拔4000米以下的区域进行巡查，在问题一给出的约束条件下，对灾区海拔4000米以下的部分进行区域划分，然后以无人机需要在8小时内返航为限制，建立了无人机路径规划的MTSP模型，用遗传算法对模型进行求解，并画出飞行轨迹，得到能在72小时内完成巡查任务的无人机最少3架，海拔4000米以下以下的区域的综合覆盖率为94.2%。
然后，鉴于无人机需要完成灾区海拔3000米以下的生命迹象检测任务，本文首先根据灾区海拔高程图大致划分了需要检测的区域范围，为5940Km2；为了提高检测覆盖率，搜索方法采用对方区域进行螺旋搜索，在100%覆盖率的情况下，推导出区域边长和搜索时间的函数，在8小时内完成与基地最远区域的搜索任务的前提下，将搜索单元的面积划分为14Km×14Km，该方形单元将目标区域精细划分为30个探测区域。当两个基地的所有无人机排出时，计算后8小时内可完成目标区域的探测，综合探测覆盖率达到99%。
对于无人机可以完成灾区通信中继任务，可以保证任何两个地面移动终端在任何时候完成通信，本文首先将问题等效为至少需要多少架无人机才能保证在白天12小时内实现任何两个地面终端之间的不间断通信当无人机在25个聚类中心时，所有地面终端都有无人机及其通信；然后，为了确保任何两个地面终端可以随时通信，使用遗传算法获得连接25个聚类中心的最短路径，并绘制最佳轨迹，所有无人机连接到至少66架无人机。
最后，我们评估了模型的优缺点，并提出了改进策略。
3、仿真分析
4、参考论文
略