2022 年高等教育協会カップ全国大学生数学モデリング コンテストの質問 B のアイデア

1. コンテストの登録と思考分析 (継続更新 750967193)

2. 競技時間:2022年9月15日18:00~2022年9月18日20:00

問題Bの考え方は次のとおりです。

最初にトピックを貼り付けます。

以下は予備的な分析です。

ドローンの問題は近年ホットな問題です. 以前は主にスケジュールの問題でしたが, 今回はドローンの測位に関連しています. 単純な測位モデルの確立に基づいて, ドローンの偏差バイアスを最適化する方法。質問 B の全体的な分析は次のとおりです。

質問 1 の質問 (1) は、1 台の UAV の位置と、他の 2 台の UAV の位置を決定したことと同等です。基本的な数学モデルを確立するには、異なる UAV 位置の組み合わせを考慮する必要があります。質問 (2) は、次の質問と同等です。 2 台のドローンの位置を知ること。ドローンの効果的な位置決めを実現するには、何台のドローンが信号を送信する必要があるか。これは最適化の問題です。それでも、さまざまな状況を考慮することをお勧めします。さまざまな状況でのモデル構築の場合、質問 (3)大問1の「スケジュール問題」と似ていますが、この小問は、大問1、大問2をベースにさらに深めたもので、大問Bの中核となる問題の1つになります。質問 2 は質問 1 をベースに拡張したもので、さまざまなフォーメーションに合わせて調整する必要があります。シミュレーションができる関連専攻の学生がいると効果が一番良いのですが、そんなことは関係なく、やっても大丈夫です。

特定の問題については、次のような分析が行われます。

質問1:

(1) 図 1 に示すように、UAV の位置の決定は主に角度に基づいています。軌道の外周には 9 台の UAV が存在しますが、FY00 と他の 2 台の UAV の位置に応じて、どのような状況が存在するのかを明らかにする必要があります。図 2 に示すように、合計 4 つの状況が存在します。 UAV の相対位置を組み合わせるには、相対位置の変化も考慮する必要があります。その後、モデルを確立し、それぞれの状況に応じて解決する必要があります。測位の原理は、固定角度を持つことです。最初に測定モデルを構築し、その後パラメータを変更して解析することも可能です。

図1 UAV位置決定の模式図

図2 UAV位置決定の模式図

(2) 問題 (2) は、問題 (1) をベースにしてさらに深めたものであり、問​​題 (1) に基づいて最適化する必要があります。間違いなく 2 機では絶対に機能せず、特定の位置では 3 機で機能します。見えないから大丈夫。この質問は、問題の背景を念頭に置く必要があります。送信する電磁波信号をできる限り少なくする必要があるため、最適化問題に似ており、問題モデルに基づいて最適化できます。また、この質問に関しては、話題間のつながりを組み合わせて柔軟に対応することができます。以下は、自己適応可変次元アルゴリズムの導出です。これを参照し、実際の問題を組み合わせて、基本モデルを確立し、これに基づいて改良し、結果を分析し、改善を行うことができます。

その他のアイデアやアイデアをいくつか紹介します: 質問 B は、ドローンの位置オフセットの補正です。同じ高さを仮定すると、補正に必要なドローンは 2 台だけです。補正は角度と距離によって調整でき、モデルは解決策はピタゴラスの定理を通過することによって確立されます。表1のデータを用いて位置偏差計算用の基準円(偏差距離、偏差角度)を当てはめ、半径Rがわかれば距離を調整します。

効果的な調整に関しては、2台のドローンがあれば効果的に調整できますが、信号の送信を担当する2台のドローンが信号を受信する1台のドローンと一致している場合、調整は可能ですが、実用的な観点からはview 効果は比較的低いです。特定のペナルティを設定できます。たとえば、角度が小さいほどペナルティ値が大きくなります。補正されたドローンは、信号送信に使用できるドローンのセットに含まれます。全体のペナルティ値の最小値を追求する方法の場合、修正の優先順位も特定です。 の場合は、最適化ポイントとしても使用できます。

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転載: blog.csdn.net/DSOOOooabc/article/details/126881594