Scheduling ottimale di droni su piattaforme di atterraggio multiple

Abstract

Questo lavoro di tesi è incentrato sulla formulazione di una soluzione per l'ottimizzazione dello scheduling di una flotta di droni dotati di diversi payload e operanti su varie piattaforme. Inizialmente, viene introdotto il contesto storico e vengono discusse le varie applicazioni militari e civili dei droni, offrendo una panoramica dei vantaggi e svantaggi del loro utilizzo. In seguito, vengono fornite informazioni dettagliate riguardanti il problema specifico affrontato in questa tesi, approfondendo i concetti di payloads, piattaforme e droni autonomi. Nella parte centrale della tesi, viene presentato in dettaglio il modello matematico su cui si basa la soluzione proposta. Si offre una panoramica approfondita delle variabili di input, delle variabili decisionali e della funzione obiettivo, spiegando come questi elementi interagiscono per ottimizzare il processo di scheduling. Il terzo capitolo entra nel vivo della trattazione. Dopo una necessaria introduzione storica e una descrizione delle funzionalità di CPLEX, vengono presentati due casi di studio specifici. Viene descritto in dettaglio il processo attraverso il quale il computer ha generato i risultati, includendo una spiegazione del formato dei risultati forniti dal calcolatore stesso. Successivamente, viene esposta un'analisi dei risultati ottenuti, valutando l'efficacia della soluzione proposta. Infine, nella conclusione, viene fatto un bilancio complessivo del lavoro svolto. Si evidenziano i risultati raggiunti e vengono inoltre elencati i possibili sviluppi futuri, suggerendo direzioni per ulteriori ricerche e miglioramenti.

This thesis focuses on developing a solution for optimizing the scheduling of a fleet of drones equipped with various payloads and operating on different platforms. Initially, the historical context is introduced, and the various military and civilian applications of drones are discussed, providing an overview of their advantages and disadvantages. Then, detailed information about the specific problem addressed in this thesis is provided, exploring the concepts of payloads, platforms, and autonomous drones. In the main part of the thesis, the mathematical model that forms the basis of the proposed solution is presented in detail. A thorough overview of the input variables, decision variables, and the objective function is provided, explaining how these elements interact to optimize the scheduling process. The third chapter delves into the core of the discussion. After a necessary historical introduction and a description of the functionalities of CPLEX, two specific case studies are presented. The process by which the computer generated the results is described in detail, including an explanation of the format of the results provided by the computer itself. Then, an analysis of the obtained results is presented, evaluating the effectiveness of the proposed solution. Finally, the conclusion provides a comprehensive assessment of the work conducted. The achieved results are highlighted, and potential future developments are also listed, suggesting directions for further research and improvements.