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TA的每日心情 | 开心 2021-8-11 17:59 |
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签到天数: 17 天 [LV.4]偶尔看看III 网络挑战赛参赛者 网络挑战赛参赛者 - 自我介绍
- 本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。
 群组: 2018美赛大象算法课程 群组: 2018美赛护航培训课程 群组: 2019年 数学中国站长建 群组: 2019年数据分析师课程 群组: 2018年大象老师国赛优 |
2 O* ]+ l$ _- m, X6 i6 r
; h1 @+ o8 n! i2 i6 {, Q" i2021年美国大学生数学建模竞赛B题分析% W: U+ @" }3 X9 f- i! }4 i9 w6 B
文章目录9 e) @% ~; V: v5 i# c- I4 L2 Q
下载链接
0 W8 Y+ b8 m0 ^5 r3 y9 x原文翻译1 y3 t( X2 t) t% |! M8 B: \/ ?. _
思路分析0 k' l2 r4 o4 u6 K j: {! [
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8 h I0 |7 q" c$ |2 f2021美赛题目下载:链接:https://pan.baidu.com/s/1yFdg3vBMS4MY7CnQ3PMG9Q
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8 Z# ~+ L3 F+ |/ s. J) U, g$ ]1 P9 Z; t
* V' K' x Q, W6 M原文翻译
: w4 h8 Y, s0 H: k3 i& y; x, I0 `2021立方米+ k+ }' ^! C' z/ M0 @
问题B:与野火搏斗
p+ m" u. z6 M: N5 V9 g$ B! M背景* W7 \- U4 D: G/ R' I, b7 U( F' P
在2019-2020年澳大利亚的火灾季节,每个州都发生了毁灭性的野火,新南威尔士州和维多利亚州东部的影响最严重。野火发生在严重干旱和持续的热浪中,气候变化加剧了这一现象。图1为该地区2019年10月1日至2020年1月7日的野火热点,黄色显示10月1日的火灾圣至1月6日th1月7日红色显示有火灾, 2020消防人员使用无人机进行监视和态势感知(SSA)已经有几年了;SSA无人机携带高清晰度和热成像摄像机和遥测传感器,用于监测和报告前线人员可穿戴设备的数据。
8 |1 N6 l4 U% I; y7 j/ Q4 q$ h) X$ s3 p1 a
/ P* l- k, ~: @$ D5 H* f6 _- z
! y7 [, S& ]$ Z8 I& }/ s4 @9 I, ^- E2 _* N4 ?7 N
可穿戴设备可用作个人定位器信标或更复杂的环境监视器。SSA无人机帮助监测不断变化的情况,让应急行动中心(EOC)为最佳效果和最大安全提供最佳的指挥人员
4 d% v) Z7 s% J! S 双向无线电通信允许“地面上的靴子”前进队向平机会提供状态报告,并允许平机会直2 V1 [) Y& i* m+ t$ ~8 c
1; p) P$ ~( H0 | a g/ T* X$ O) }
27 Z9 I, Y+ E: ]+ Y1 {# S8 |2 Q! N
接向前进队发出命令。部署人员携带在甚高频/超高频波段工作的手持双向无线电。, z9 l( S s6 R8 _" s
手持无线电的范围受到其低发射功率的限制,通常最大为5瓦,主要取决于农村地区或
- i) [. k) e$ D( V“建筑”的距离和物理地形
! K- ~5 R: n4 ^ a城市地区的地形“;天气对甚高频/超高频信号影响不大。一台5瓦的收音机在平坦、2 w2 k: [& q8 @: x2 B Y5 v
通畅的地面上的标称范围为5公里,但在城市地区下降到2公里。5 m, E( @( U5 y7 t3 |' I3 ?
中继器,收发器,自动重播信号在更高的功率,可以扩大无线电范围。位于前线和EOC之间的中继器可以将无线电信号从前线中继到EOC,从EOC中继到前线。中继器的范围也取决于距离和地形,但明显大于低功率手持收音机。8 A- r( P" U2 j- j5 l- H2 G8 O
最近,搭载中继器的悬停无人机被用来大幅扩大前线低功率无线电的范围。一个10瓦的中继器,重量1.3公斤,由无人机在地面上方盘旋,可以达到20公里的范围。阿克梅公司的原型Wile E-15.2X混合无人机预计将花费约10000$(AUD),当配备无线电中继器或视频和遥测能力。测试表明,这种无人机具有表1所列的能力。0 x2 t% R& y: U/ ^7 B
" |5 k+ N# S! s7 z4 n, T; y8 O3 o
% U, S! T$ T/ B) A/ E0 {
# h- k$ [& ]9 q' T6 i) g8 G0 j
# t- |, P5 z! f要求:您的顾问团队已被保留到:4 m. l" [) r5 }; l5 |& S8 R+ d
/ i% e* e* {# ^6 l4 d
7 f- O4 _4 a" c G& N R$ u, F创建一个模型来确定SSA无人机和无线电中继器无人机的最佳数量和组合,以便为维多利亚州国家消防局(CFA)的一个拟议的新部门“快速布什火灾反应”购买)。你的模型应该平衡能力和安全与经济,以及考虑观察和通信任务的需要和地形。您的模型还应该将火灾事件的大小和频率作为参数。3 r. T$ X) K; f. p7 _) B1 W
说明您的模型如何适应未来十年发生极端火灾事件的变化可能性。假设无人机系统的成本保持不变,预测什么设备成本会增加。$ s, `$ t% g$ l' f% m6 Y
确定一个模型,以优化悬停的甚高频/超高频无线电中继器无人机的位置,用于不同地形上不同大小的火灾,如图2所示:维多利亚东部地形图。请注意,海拔从海岸的海平面到1,986米的山。博贡,维多利亚。
2 b; L9 A- Y z* B( ]9 ], h6 \准备一份长达两页的附加说明的预算请求,由您的模型支持,以便提交给维多利亚州政府。$ _+ _& R. P) n! V; G
; F; h H4 [- p9 W4 N- o2 N8 R
" u. M8 z; L" S1 a }+ O; q
您的PDF解决方案不超过25页,应包括:
$ F: R* u* ~" B, \一页汇总表。2 F& f7 w+ u& P6 H, l+ P
目录。
' l2 x+ s4 R3 ~) @8 a你的解决方案。" }9 D% O& D- D0 q* b
两页注释的预算请求。
) a/ z, d' ~: P2 @0 v) v参考资料清单。3 e) w& J. `3 J( y! h5 L
注:MCM比赛现在有25页的限制。您提交的所有方面都计算到25页的限制(摘要表、目录、参考列表和任何附录)。8 m% `1 |4 J9 H& r7 H$ N
词汇
2 Q9 c) X$ a$ x/ I8 Z8 S+ Q$ T“地面上的靴子”前进队:“地面上的靴子”这个成语是指在行动地点的人员。在消防方面,这些是排在前面的队伍控制火灾事件的努力路线;他们对迅速变化的局势有即时的、关键的知识。
: M: j* b# w+ h4 \$ J预算请求:预算请求是一封业务信函,为组织内的项目或部门的成本、费用和/或业务
- P6 V$ s- g# Z3 K/ j. m4 m/ k( Q间接费用寻求资金。附加说明的预算请求为每个请求项目提供了理由或理由。, B4 v0 L% F. H9 ^; m
国家消防局(CFA):负责灭火、救援和应对澳大利亚维多利亚州大部分地区其他事故和1 _+ `7 o" `& V" X
危险的志愿消防服务
7 i" b$ f+ @- n5 c应急行动中心(EOC):与应急有关的行动和活动,以及请求激活和部署资源(人员或设备)1 {0 c# j* i, A6 N
的中央指挥和控制点)。可在紧急情况现场附近部署机动平机会。
0 T8 U& C/ V/ j; h) S H& r8 b5 V9 d中继器:一种无人值守的无线电收发器,它在附近的频率(VHF±600k Hz(0.6MHz)和UHF的2 x; J, v# L" p. g% K- z7 o
5MHz)或相邻信道上以高功率自动转播接收到的信号。
$ O- d* e9 ]' l0 Y+ ~8 o情境意识:对事件的当前要素的感知,理解它们的意义,并将它们的地位推断到不久的, {, e& |, Z, u* v
将来;换句话说,知识和理解你周围正在发生的事情。7 z! E; x5 Y. x4 W* `
监测:系统地收集和分析数据,并将这些数据分享给能够对这些信息采取行动的其他
9 ~& U7 u* ?3 d6 g. w) z人。5 c4 w( }- V s! @$ J
收发机:既能发送又能接收的无线电。
7 F5 P! I8 G! G超高频:超高频,无线电频率从300兆赫至3000兆赫。
$ V" f5 C: v5 w, f9 A# {- {0 P% {甚高频:甚高频,无线电频率从30兆赫至300兆赫。
Y/ J/ z* e8 d/ G3 `思路分析
' o9 f- e P- z! ?B题理解: G6 M% Q7 W" C) e/ E$ G
问题中心:扑灭山火) C K* d" V* A) E
题目要求:7 B' s# n9 ]9 q8 b$ h) B
(1)无人机购置模型。
2 {0 x9 ~& f2 `3 n R典型优化问题,考虑无人机的经济、性能指标,以最优化使用当前的任务。重点也是该问创新点:考虑EOC观测点以及前线之间的相对位置,如何在空间上进行优化分配也是关键的优化目标。# g! K$ D' g- t* \" }' |/ n8 O
(2)无人机工作模型
1 |. {1 @& H7 L& E& @第二问相对较简单,简单问题要做的漂亮。考虑极端情况,并分析当前(Q1)购置方案的效果,以及在哪方面的设备成本上需要增加,如飞行距离所带来的电池成本?信号发射成本?
0 e& L/ w# x8 I(3)无人机调度模型1 N* h, L* j8 {# @# K
该问题建模时需要简化地形,但成图时可以考虑用Arcgis等工具出图,美观、新颖。问题中心为求解不同地形下、不同火灾程度下的无人机飞行路线或任务目的地,需要建立一个基于地形与火灾严重程度的调度模型。- m7 \0 i1 \5 f, I9 S& s1 X4 t9 \
(4)根据前三个模型,给出不同情况下的无人机购置预算,写成2页建议信。3 T- m* b- r+ v
该问题的亮点在于模型的可视表达,如维多利亚地区不同火灾程度下的无人机调度过程。
% k' a" `2 x. Q. L5 P1 z4 N; Q( s+ d
, @9 `1 Z' |( Z5 v9 v3 v( o: u+ H% J数据下载3 Y @0 s9 m/ W/ |
B题澳大利亚山火数据集:链接:https://pan.baidu.com/s/1Kye3n683Bo7n6jPmKC0fkw
* ~) ^9 j5 X- Y; Q8 d. u9 G) v提取码:bshu
; h. u8 y# @* W+ V& X+ \8 P( d: @2 G————————————————) E7 M! f8 t( Y8 h) m
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