[發明專利]一種面向非線性能效隸屬特性的組網雷達任務規劃方法

在審

• 申請號: 201810265059.1
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108520124A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 張天賢;徐龍瀟;王強;韓毅;崔國龍;孔令講;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

本發明公開了一種面向非線性能效隸屬特性的組網雷達任務規劃方法，涉及多功能組網雷達技術，特別涉及多功能組網雷達的任務規劃技術。本發明根據雷達任務周期的默認值為各個雷達時間軸確定出不同的槽寬和總周期，使得各雷達更適合規劃給定的任務；將雷達任務分組到與其周期最接近的雷達時間軸上，保證雷達任務執行效果達到最好，丟棄率最小，雷達時間軸占空比最大，充分發揮多功能組網雷達的優勢，提高雷達資源利用率。

技術領域

本發明涉及多功能組網雷達技術，特別涉及多功能組網雷達的任務規劃技術。

背景技術

所謂雷達任務規劃就是將給定的雷達任務集合分配給特定的某個或多個雷達去執行。

隨著現代科學和技術的發展，作戰平臺面臨的威脅日益增多，其工作的電磁環境也日漸復雜，作戰平臺不得不配備越來越多的電子設備。尤其是機動平臺，如飛機、艦船等都必須同時裝備多種雷達，以應對偵查、干擾、探測等不同任務。電子設備的增加不但要消耗大量的能源，占據更多的空間，而且削弱了作戰平臺的機動能力，增加了雷達目標反射面積，降低了現代電磁環境中武器裝備系統的抗干擾能力和作戰效能。隨著一體化電子技術的發展，可將多種雷達天線功能綜合到一個天線孔徑中，進行孔徑共享，實現了多功能雷達。

然而，傳統的單站多功能雷達由于受到隱身目標、反輻射導彈、低空目標以及綜合電子干擾的威脅，很難在現代電子戰中出色的完成任務。與單站多功能雷達相比，多功能組網雷達可以利用空間分布的多樣性顯著地提高目標探測和信息獲取的性能。因此，對多功能組網雷達的研究受到了越來越多的關注。

由于要處理更多更復雜的任務，因此針對多功能組網雷達，必須要有一個有效的任務規劃方案才能夠充分提高雷達資源的利用率，凸顯多功能組網雷達在電子戰中的優勢。對于在不同環境下的雷達任務規劃問題，已經有許多文章進行了研究。比如，文獻“Cylic task scheduling for multifunction radar,IEEETrans.Autom.Sci.Engr.vol.9,pp.529–537,Jul.2012.”中，在對雷達任務進行規劃的過程中，將任務的駐留時間進行適當壓縮，以便于將更多的任務規劃在同一個多功能雷達上，并利用隸屬度函數量化駐留時間壓縮對任務執行效能的影響。但是此方法中采用的是線性隸屬度函數，即任務的隸屬度與任務駐留時間為線性關系，然而，任務的執行效果與駐留時間的關系復雜，線性隸屬度函數形式單一，沒有足夠的適用性，因此，研究面向非線性能效隸屬特性的雷達任務規劃方法。

發明內容

本發明解決了現有技術中任務的執行效果與駐留時間的關系復雜，線性隸屬度函數形式單一，沒有足夠的適用性的問題，改進設計了一種面向非線性能效隸屬特性的多功能組網雷達任務規劃方法。

本發明的技術方案是：建立雷達任務模型，利用非線性隸屬度函數對雷達任務執行效能與駐留時間之間的關系進行描述，對雷達任務的周期進行預處理，利用駐留時間壓縮的方法將參數不同任務規劃到雷達時間軸上，被壓縮的任務及壓縮程度取決于任務的隸屬度函數，從而實現發明目的。因而本發明技術方案為一種面向非線性能效隸屬特性的組網雷達任務規劃方法，該方法包括：

步驟1：建立非線性能效隸屬特性的雷達任務模型；

步驟1.1：雷達發射電磁波對目標進行照射，電磁波經過目標的反射后，反射回雷達并被接收，雷達通過回波特性獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度信息；雷達任務中的發射脈沖、等待、接收脈沖過程，如圖1所示；首先定義：n為任務序號，t_n為雷達任務中發射脈沖的持續時間長度，w_n為等待脈沖的時長，r_n為接收脈沖的時間窗長度；在雷達工作過程中，以上三個時間長度均被某一個任務占用，因此可將任務的發射時間、等待時間、接收時間窗長度作為一個整體進行考慮，并將其定義為任務的駐留時間d_n，即任務執行一次占用的雷達時間軸長度，且d_n滿足：