[發(fā)明專利]一種時差定位系統(tǒng)多波束資源優(yōu)化調度方法

在審

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• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106772251A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 班書生;嚴波
• 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;G01S13/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于電子信號偵測技術領域的無源定位技術。

背景技術

電子信號偵察系統(tǒng)的資源調度主要包括被動搜索、跟蹤及任務調度三部分內容。被動搜索的主要任務在于選取合理的搜索參數(shù)，使得發(fā)現(xiàn)輻射源目標快、發(fā)現(xiàn)輻射源目標數(shù)多，達到最優(yōu)的搜索性能。在相控陣偵察系統(tǒng)中，是按照編排好的波位序列依次對整個區(qū)域進行搜索，搜索時能根據(jù)實際情況對搜索任務的參數(shù)自適應改變，所以對于被動偵察搜索系統(tǒng)的主要設計是參數(shù)設計。在整個空域上的調度優(yōu)化，需要考慮高優(yōu)先級任務搶占搜索資源，可采用最優(yōu)分區(qū)搜索算法，確定各區(qū)域輻射源目標被發(fā)現(xiàn)的平均時間、消耗的雷達資源與搜索幀周期以及輻射源目標強度的關系，并在系統(tǒng)時間資源和區(qū)域重要性加權的約束下推導出使輻射源信號被發(fā)現(xiàn)的平均時間最小的區(qū)域搜索幀周期，實現(xiàn)自適應的分區(qū)搜索。

Wiener等人提出的維納濾波理論奠定了現(xiàn)代濾波理論，也促進了對于輻射源目標跟蹤濾波技術的發(fā)展，。Singer等人將kalman濾波運用到機動輻射源目標的跟蹤處理中，提出了一系列機動輻射源目標的跟蹤方法，使得單輻射源目標跟蹤技術日趨完善。之后，交互多模型算法成為一種廣泛研究的機動輻射源目標跟蹤方法。對波束駐留任務調度的研究，自適應資源調度算法是目前最有效的一種調度算法。

本發(fā)明提出一種時差定位系統(tǒng)多波束資源優(yōu)化調度方法，通過波束波形聯(lián)合自適應調度，建立能量約束模型，使資源管理在綜合探測效能方面得到顯著提高。

發(fā)明內容

本發(fā)明為提高為時差定位目標截獲概率和使用效能，通過結合多波束資源調度和參數(shù)自適應跟蹤算法，提出了一種時差定位系統(tǒng)多波束資源優(yōu)化調度方法，用于提高時差定位系統(tǒng)對目標信號的截獲概率。

為提高截獲概率和使用效能，在時差定位系統(tǒng)中分別設計了帶寬為500MHz的雷達信號時差搜索、定位通道和采集通道，對應不同天線波束的各個通道既可獨立工作，也可協(xié)同工作，采用自適應波束調度方法實現(xiàn)對輻射源信號的多目標時差測量和定位。為了解決寬波束頻掃時差定位系統(tǒng)資源調度的難題，通過設計寬波束掃頻時差定位系統(tǒng)自適應調度算法的實現(xiàn)框架，采用自適應調度任務參數(shù)自適應生成、任務優(yōu)先級評估及調度自適應執(zhí)行算法，可有效地解決寬波束掃頻時差定位系統(tǒng)的資源管理問題，使得系統(tǒng)的各類資源在搜索、目標跟蹤及其它類型的任務之間合理分配，從而充分發(fā)揮偵察系統(tǒng)效能。

為了解決寬波束頻掃時差定位系統(tǒng)資源調度的難題，通過設計寬波束掃頻時差定位系統(tǒng)自適應調度算法的實現(xiàn)框架；自適應調度任務參數(shù)自適應生成、任務優(yōu)先級評估及調度自適應執(zhí)行算法，可有效地解決寬波束掃頻時差定位系統(tǒng)的資源管理問題，使得系統(tǒng)的各類資源在搜索、目標跟蹤及其它類型的任務之間合理分配。

本發(fā)明的有益效果是：寬波束頻掃時差定位系統(tǒng)資源自適應調度能夠有效地在搜索任務、目標跟蹤及其他類型的任務之間合理的分配寬波束掃頻時差定位系統(tǒng)的波束、頻率、時間資源，綜合考慮時空頻資源多域約束，實現(xiàn)對各類電子信號的多模式一體化探測，縮短目標發(fā)現(xiàn)時間，保證跟蹤穩(wěn)定度。

附圖說明

附圖1被動雷達自適應調度系統(tǒng)圖。

附圖2優(yōu)先級分析器。

附圖3調度執(zhí)行器。

附圖4自適應調度功能框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明進行說明，應當理解，此處所描述的附圖僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的時差定位系統(tǒng)多波束資源優(yōu)化調度方法流程示意圖如附圖1所示，包括如下步驟：

s1.任務優(yōu)先級加入信號功率密度配置各波束時間資源權重；

s2.申請任務參數(shù)生成器：調度申請任務參數(shù)生成器產(chǎn)生下一次調度的申請任務及其參數(shù)，包括跟蹤波束指向、跟蹤頻率、采樣周期，如表1所示；

s3.搜索方式：使用分區(qū)域搜索方式，采用分區(qū)搜索的方式，根據(jù)空間區(qū)域的重要程度和輻射源目標分布強度為準則進行區(qū)域劃分；

s4.自適應調度策略：在優(yōu)先級的限制下，自適應策略能實時地平衡各種任務所要求的時間、頻率和能量資源，為每一個調度間隔形成一個最佳的事件序列；

s5.調度任務優(yōu)先級使用綜合優(yōu)先級，排序按照三個原則：(1)任務越重要越先調度，(2)任務越緊迫越優(yōu)先被調度，(3)輻射源目標重要性越高的越先調度，定義綜合優(yōu)先級函數(shù)為：

F＝f(pri,d,m)；

其中pri是任務工作方式優(yōu)先級，d是任務的截止期，m為包括輻射源目標角速度、頻率在內的各目標特性；