Natural and human-made disasters can cause severe devastation and claim thousands of lives worldwide. Therefore, developing efficient methods for disaster response and management is a critical task for relief teams. One of the most essential components of effective response is the rapid collection of information about affected areas, damages, and victims. More data translates into better coordination, faster rescue operations, and ultimately, more lives saved. However, in some disasters, such as earthquakes, the communication infrastructure is often partially or completely destroyed, making it extremely difficult for victims to send distress signals and for rescue teams to locate and assist them in time. Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have emerged as valuable tools in such scenarios. In particular, a fleet of UAVs can be dispatched from a mobile station to the affected area to facilitate data collection and establish temporary communication networks. Nevertheless, real-world deployment of UAVs faces several challenges, with adverse weather conditions--especially wind--being among the most significant. To address this, we develop a novel mathematical framework to determine the optimal location of a mobile UAV station while explicitly accounting for the heterogeneity of the UAVs and the effect of wind. In particular, we generalize the Sylvester problem to introduce the Sylvester-Fermat-Torricelli (SFT) problem, which captures complex factors such as wind influence, UAV heterogeneity, and back-and-forth motion within a unified framework. The proposed framework enhances the practicality of UAV-based disaster response planning by accounting for real-world factors such as wind and UAV heterogeneity. Experimental results demonstrate that it can reduce wasted operational time by up to 84%, making post-disaster missions significantly more efficient and effective.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VLP: A Survey on Vision-Language Pre-training
Arxiv
11+阅读 · 2022年2月21日
AliCoCo: Alibaba E-commerce Cognitive Concept Net
Arxiv
13+阅读 · 2020年3月30日
VIP会员
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员