Otimização do Agendamento da Deep Space Network via Modelagem como Problema de Roteamento de Veículos

Abstract

O agendamento de antenas na Deep Space Network (DSN) da NASA é um problema de otimização complexo, cuja crescente demanda por parte de missões espaciais gera um gargalo operacional crítico. A dificuldade associada ao agendamento está relacionada à sua natureza combinatória e ao tempo computacional necessário para encontrar soluções ótimas. Neste contexto, este trabalho visa investigar a viabilidade de uma nova abordagem, representando o problema de agendamento da DSN como um Problema de Roteamento de Veículos (VRP), onde antenas são análogas a veículos e requisições de comunicação a clientes. Para a análise de viabilidade do modelo, foi desenvolvida uma formulação de programação linear inteira mista que traduz as restrições de tempo e operacionais da DSN para a estrutura de um VRP. O modelo foi implementado e resolvido com o solver Gurobi em três instâncias de teste de diferentes escalas. Por meio da análise dos resultados, verificou-se o sucesso da abordagem, com o modelo encontrando a solução ótima em todos os casos. Os resultados obtidos confirmam a viabilidade da transformação, demonstrando que o problema pode ser enquadrado e resolvido com lógicas de roteamento e abrindo caminho para a aplicação de heurísticas de VRP em problemas futuros.