2021美賽B題-有解無憂

2021百萬
問題B：撲滅野火
背景
澳大利亞2019-2020年火災季節，每個州都發生了毀滅性的野火，其中最嚴重的一次
在新南威爾士州和維多利亞州東部的影響，野火發生在嚴重干旱期間
氣候變化加劇了持續的熱浪，圖1顯示了野火熱點
從2019年10月1日到2020年1月7日，黃色顯示從10月1日開始的火災
至1月6日，紅色顯示2020年1月7日有火災，
消防員使用無人機進行監視和監視
態勢感知（SSA）數年；SSA
無人機攜帶高清晰度和熱成像
監控和報告的攝像機和遙測傳感器
來自前線人員可穿戴設備的資料，
可穿戴設備可以用作個人定位器
信標或更復雜的環境監測器，
SSA無人機幫助監控不斷變化的形勢，
緊急行動中心（EOC）
最佳的直接活動人員，以獲得最佳效果和
最大安全性，
雙向無線電通訊允許“靴子在地”的前方隊伍給出狀態
向EOC報告，并允許EOC直接向前方小組下達命令，已部署
作業人員攜帶在VHF/UHF波段作業的手持式雙向無線電，范圍
手持式無線電受其低發射功率的限制，通常最大功率為5瓦，以及
主要是由距離和農村地區的自然地形或“建筑物”決定的
城市地區的“地形”；天氣對甚高頻/超高頻信號影響不大，5瓦的收音機有一個
在平坦、無障礙地面上的標稱射程為5公里，但在市區則下降到2公里，
中繼器，自動以更高功率重播信號的收發器，可以擴展
無線電范圍，位于前線和EOC之間的中繼器可以同時中繼無線電信號
從前線到平機會，從平機會到前線，中繼器的范圍是
也取決于距離和地形，但明顯大于較低的功率
手持收音機，
最近，搭載中繼器的懸停無人機被用來大幅擴大飛行范圍
前線的低功率無線電，無人機攜帶的10瓦中繼器，重1.3公斤
懸停高度遠高于地面，可達到20公里的射程，Akme公司的原型
WileE–15.2倍混合動力無人機預計裝備后成本約為10000美元（澳元）
具有無線電中繼器或視頻和遙測功能，測驗顯示這架無人機有
表1中列出的功能，
表1，WileE–15.2倍混合無人機能力
飛行距離：30公里最大速度：20米/秒最大飛行時間：2.50小時
內置電池的充電時間為1.75小時，
注：無線電或視頻/遙測的輔助電池可以互換，而內置電池
充電，
圖1，澳大利亞東南部的野火熱點，10月1日，
2019年至2020年1月7日，資料來源：澳大利亞政府統計局
氣象學，美國宇航局火災資訊資源
管理系統要求：您的顧問團隊已被聘用：
1創建一個模型來確定SSA無人機和無線電中繼器的最佳數量和組合
為維多利亞州的“快速叢林火反應”計劃中的一個新部門購買無人機
國家消防局（CFA），你的模型應該平衡能力和安全性
經濟，以及考慮觀察和通信任務的需要和
地形，您的模型還應該將火災事件的大小和頻率作為引數，
2說明您的模型如何適應未來幾年內極端火災事件不斷變化的可能性
下一個十年，假設無人機成本增加，預計設備成本會增加多少
系統保持不變，
三，確定懸停VHF/UHF無線電直放無人機位置優化模型
對于不同地形上不同大小的火災，如圖2所示：地形
維多利亞州東部地圖，請注意，海拔范圍從海岸的海平面到海岸的1986米
維多利亞州博公山，
4準備一個一到兩頁的帶注釋的預算請求，由您的模型支持，以便CFA
服從維多利亞州政府，
圖2：維多利亞州東部地形圖
WWW.FREEWORLDMAPS.NETYour網站總頁數不超過25頁的PDF解決方案應包括：
?一頁總結表，
?目錄，
?您的完整解決方案，
?一至兩頁帶注釋的預算請求，
?參考文獻清單，
注：MCM競賽現在有25頁的限制，你提交的材料的所有方面都是重要的
25頁的限制（摘要表、目錄、參考串列和任何附錄），
詞匯表
“靴子著地”前鋒隊：成語“靴子著地”表示人員
在行動地點，在消防方面，他們是在前線的隊伍
控制火災事件的努力路線；他們對火災事件有直接的、批判性的了解
不斷變化的形勢，
預算請求：預算請求是一封商業信函，旨在為成本、費用、成本等尋求資金

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