2025年大学（无人机工程）物流无人机集群调度试题及答案

2025年大学（无人机工程）物流无人机集群调度试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.物流无人机集群调度中，以下哪种算法主要用于解决任务分配问题，能使无人机高效地承担不同的物流任务？（）A.蚁群算法B.粒子群算法C.遗传算法D.以上都是2.在考虑无人机飞行安全与集群调度时，以下哪个因素对于确定无人机之间的安全间距最为关键？（）A.无人机的飞行速度B.无人机的最大载重C.无人机的电池续航时间D.无人机的型号3.当物流无人机集群面临复杂的地理环境，如城市高楼林立区域，哪种技术能帮助无人机更好地实现路径规划与调度？（）A.激光雷达技术B.视觉识别技术C.北斗导航技术D.以上技术协同作用4.物流无人机集群调度系统中，为了实现无人机之间的高效通信与协调，通常采用以下哪种通信方式？（）A.蓝牙通信B.Wi-Fi通信C.蜂窝移动通信D.自组织网络通信5.在物流无人机集群调度中，若要提高无人机的任务执行效率，减少任务执行时间，关键在于优化以下哪个环节？（）A.任务分配算法B.无人机飞行速度C.电池充电方式D.数据传输速率6.对于物流无人机集群调度系统的可靠性评估，以下哪项指标最为重要？（）A.任务成功率B.无人机数量C.调度算法复杂度D.通信延迟第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题5分，共20分）答题要求：请在横线上填写正确答案。1.物流无人机集群调度的核心目标是在满足物流任务需求的前提下，实现无人机的______、______运行。2.常用的无人机路径规划方法有______、______等。3.无人机集群通信中的干扰问题主要包括______干扰和______干扰。4.在物流无人机集群调度中，考虑无人机的能量消耗时，需要综合考虑______、______等因素。三、简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。1.简述物流无人机集群调度中任务分配的基本原则。2.说明影响物流无人机集群调度效率的主要因素有哪些。四、材料分析题（每题15分，共30分）答题要求：阅读材料，结合所学知识回答问题。材料：在某大型物流园区的无人机集群调度项目中，面临着每天大量的货物配送任务。园区地形较为复杂，有多个建筑物和障碍物。无人机集群调度系统在运行初期出现了一些问题，如部分无人机任务分配不合理，导致任务执行时间过长；无人机飞行过程中通信不稳定，出现信号丢失等情况。1.针对该物流园区无人机集群调度系统出现的任务分配不合理问题，分析可能的原因，并提出改进措施。2.对于无人机飞行过程中通信不稳定的情况，从通信技术和调度系统设计角度分析原因，并给出解决方案。五、综合应用题（共20分）答题要求：结合实际情况，运用所学知识进行综合分析和解答。假设你负责一个小型电商物流的无人机集群调度项目，该电商每天有固定数量的包裹需要配送至周边多个小区。请设计一个简单的无人机集群调度方案，包括任务分配策略、路径规划方法以及通信协调机制等，并说明该方案如何提高物流配送效率和降低成本。答案：1.D2.A3.D4.D5.A6.A二、1.高效、协同2.全局路径规划、局部路径规划3.同频、邻频4.飞行距离、飞行高度三、1.任务分配的基本原则包括：根据无人机的性能和能力分配任务，确保无人机能够胜任；考虑任务的紧急程度和优先级，优先处理重要任务；均衡分配任务，避免部分无人机任务过重而部分闲置；结合地理环境和交通状况，合理规划任务路径。2.影响物流无人机集群调度效率的主要因素有：任务分配算法的合理性，直接影响无人机对任务的承接和执行顺序；无人机自身性能，如飞行速度、载重能力等；地理环境的复杂性，包括地形、障碍物等；通信质量，良好的通信是实现高效调度的基础；调度系统的实时性和智能性，能否快速响应任务变化并做出最优调度决策。四、1.任务分配不合理的原因可能有：调度算法不够优化，未能充分考虑无人机的实时状态和任务特点；对物流园区地形等环境因素分析不足，导致路径规划不合理进而影响任务分配；缺乏对任务优先级的动态调整机制。改进措施：优化调度算法，采用更智能的算法如结合机器学习的算法来综合评估无人机和任务；加强对园区地理环境的建模和分析，实时更新路径规划；建立任务优先级动态调整系统，根据实时情况调整任务分配顺序。2.通信不稳定的原因：通信技术方面，可能频段选择不当，受到周边其他信号干扰；通信设备性能不佳，信号强度不够。调度系统设计方面，可能通信协议不完善，数据传输格式不规范；通信节点布局不合理，存在信号盲区。解决方案：优化通信频段，进行频谱监测和干扰分析，选择合适频段；升级通信设备，提高信号强度和稳定性；完善通信协议，规范数据传输格式；合理布局通信节点，通过仿真等手段优化节点位置，消除信号盲区。五、任务分配策略：根据包裹重量、配送距离等因素，将包裹分类，按照无人机载重和续航能力分配任务，如小型无人机负责较轻、较近的包裹，大型无人机负责较重、较远的包裹。路径规划方法：采用全局路径规划结合局部路径规划，先根据小区位置和交通状况规划大致路径，飞行过