[發明專利]基于雙排序的旋轉相控陣雷達波束自適應編排的實現方法

無效

• 申請號: 201410316959.6
• 申請日: 2014-07-05
• 公開（公告）號: CN104076333A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 李紀三;尹曉燕;侯嬌
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于相控陣雷達系統領域，特別涉及旋轉相控陣雷達資源調度中的波束編排算法。

背景技術

旋轉相控陣雷達在有限的時間內完成360°全空域范圍內的警戒、跟蹤、制導等任務，為實現同時多功能多任務，提高雷達探測效能，必須對時間資源進行有效管理與合理分配。在這一過程中，波束駐留編排算法的選取對優化雷達整體性能具有舉足輕重的作用。首先，波束駐留編排算法需充分考慮不同任務類型，不同任務對應的工作方式優先級、截止期、能量消耗等因素；其次，雷達承擔的任務數量、類型往往處于動態變化中，波束調度算法應根據環境的動態變化自適應進行波束編排。此外，調度算法還應實時掌握任務的可調度性，當某個任務預期無法得到調度時，應采取合理的應對策略，保證資源的合理利用和系統效能的充分發揮。

基于優先級的波束編排算法主要有單調速率算法、截止期最早最優先(earliest?deadline?first,簡稱EDF)、空閑時間最短最優先(least?slack?first,簡稱LSF)、最早放行最優先、可達截止期最早最優先、價值最高最優先、價值密度最大最優先等策。這些算法應用在固定面陣相控陣雷達中，取得了較好的效果，但是在旋轉相控陣雷達中應用受到了限制。旋轉相控陣雷達作360度的機械旋轉，空域會出現暫時的波束不可達，對應的時間窗更小，對實時性要求更高，基于此本文提出了基于雙排序的波束自適應編排算法。

發明內容

本發明在具有時間窗和優先級的相控陣雷達自適應波束調度算法基礎上,?提出了一種改進算法。每個駐留任務設置以下屬性：優先級、駐留時間、期望執行時刻、時間窗、實際執行時刻、方位、仰角。綜合考慮雷達任務執行時間窗和綜合優先級。對雷達每個任務計算一個綜合優先級；根據任務的期望執行時刻，確定執行的時間窗。首先，按優先級進行第一次排序，確定優先級任務執行隊列，優先級高的任務優先執行。之后，在優先級任務執行隊列的基礎上，根據任務本身的期望發射時間進行排序，保證任務執行的時間偏移量最小，進行第二次排序，形成實際任務執行列表。根據實際任務執行列表，進行雷達波束的編排，執行雷達調度任務。這樣，通過優先級排序保證了高優先級任務優先執行，通過對執行隊列期望發射時間的排序能最大程度的減少任務執行時間的偏移率。

附圖說明

附圖1旋轉相控陣雷達波束編排中雙排序法技術流程圖。

具體實施方式

本發明采用一種改進的插空法用于波束編排，具體實施步驟參見附圖1。

1.綜合優先級的計算

相控陣雷達任務模型的駐留請求形式化描述：

RadarTask={Pri，TOA，W，Tdwell，D，TaskStep，(R，α，β)，beam}

其中，Pri為該駐留任務的工作方式優先級；TOA為駐留任務期望發射時間即任務到達時間；W是任務時間窗，時間窗即指調度分配的波束駐留實際執行時間可在它的期望執行時間前后移動的范圍；Tdwell為任務駐留時間即任務執行所需時間長度；D表示任務的絕對截止期(D=TOA+W/2)，即任務必須在該時刻前執行完畢；TaskStep為任務自動生成的周期即更新率；(R，α，β)為期望波束位置。任務調度模塊將根據雷達申請任務的相關屬性參數進行綜合優先級的計算。

考慮到任務的重要性和緊迫性，綜合優先級設計首先需要遵循以下調度原則：

工作方式優先級越高、截止期越早及任務空閑時間越短的任務的綜合優先級越高，即越早得到調度；綜合優先級值計算結果相同時，采用FIFO的準則進行調整。??

2.任務類型

執行任務包括：搜索、目標粗跟、目標精跟、目標確認、目標重新捕獲、高重頻掃描等。每種任務建立一個任務隊列。

3.調度間隔大小的設計

調度間隔設置的目的是為了滿足系統實時調度的要求，因此設計調度間隔的原則是既要滿足系統總體對調度的任務延遲性要求（主要取決于雷達數據率要求等），又要滿足單任務的完整性要求。本文中設置調度間隔為100ms。

4.調度過程