朱连熙，颜康龙，罗嘉俊

（北京邮电大学世纪学院，北京102100）

2019-11，澳大利亚东部丛林大火肆虐，灾情继续加剧。到现在火已经烧了4个多月了。这片土地的燃烧面积已经超过26万km2，整个澳大利亚大陆的1/3被厚厚的白烟覆盖。近3 000栋房屋倒塌成瓦砾，数十人在大火中丧生。

经过研究，决定建立两个合理且具有成本效益的解决方案。首先，我们将使用第一种解决方案来解决SSA无人机和无线电中继无人机的最佳数量和混合比。在第二个计划中，我们将建立一个模型来优化超高频悬挂式甚高频/超高频无线电中继器的位置，以应对不同地形上不同规模的火灾。

同时，还将分析和预测澳大利亚未来的森林火灾趋势，并从获得的数据中优化之前设定的计划。我们认为该模型不应过分简化飞行限制。传统的无人机协同控制算法没有考虑地形对无人机飞行控制的影响，没有基于森林火灾热辐射等因素设置无人机安全飞行约束，也没有考虑风速的影响。忽略了无人机飞行的影响和烟雾对观测的阻碍作用。因此，我们团队针对澳大利亚森林火灾的背景，提出了多种无人机分布式双层控制方法（MUBD模型），如图1所示。

图1 基于两个模型构想的MUBD模型的基本部署和控制

1 模型的建立

在森林火灾蔓延的研究中，最常用的模型之一是元胞自动机。元胞自动机是研究复杂系统的典型方法，特别适用于研究空间复杂系统的时空动态模拟。在细胞自动机中，空间被离散成网格，每个网格称为一个单元。……