[發明專利]基于資源轉化和互補的多功能組網雷達任務規劃方法

有效

• 申請號: 201910316981.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110009164B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 張天賢;徐龍瀟;庫飛龍;時巧;孔令講;崔國龍;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G01S13/87
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種基于資源轉化和互補的多功能組網雷達任務規劃方法，該方法首先通過將多功能組網雷達的任務抽象建模，然后以延時損耗和壓縮損耗的和為目標函數，構造一個多功能組網雷達資源利用的優化模型，最后通過基于內點法和坐標下降法相嵌套的算法得出最優解；本發明考慮了任務持續時間的靈活性以及多功能組網雷達系統資源間的轉化和互補關系，有效解決了多功能組網雷達任務數量多且任務持續時間存在沖突時，資源分配不均衡導致的任務不能優效完成的問題，提高了多功能組網雷達執行任務的效率。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，具體涉及一種基于資源轉化和互補的多功能組網雷達任務規劃方法。

背景技術

多功能雷達把多種雷達天線功能綜合到一個天線孔徑中，實現了孔徑共享。它具有執行多種任務(跟蹤、干擾、探測、通信等)的能力。與單站多功能雷達相比，多功能組網雷達可以利用雷達節點空間分布的多樣性顯著地提高系統信息獲取的性能和任務完成的效率，因此多功能組網雷達在民用和軍用領域都有著廣闊的發展空間。

多功能組網雷達的任務規劃技術指的是將組網雷達系統中有限的時間、功率等資源合理地分配以執行不同的任務，從而進一步提高任務完成的效率，使系統總的損耗最小。但環境的復雜性，任務自身屬性的不確定性等因素都會影響任務完成的質量。因此一個合理的、優效的任務規劃方法對多功能組網雷達的性能提升是至關重要的。

多功能組網雷達的任務規劃方法是當今國內外雷達領域研究的熱點之一，已經有許多公開的文章對其進行了研究。比如，文獻“Task selection and scheduling inmultifunction multichannel radars，2017 IEEE Radar Conference(RadarConf)，2017：0969-0974”中，任務被排列在時間軸上，通過最小化延時損耗的方法來規劃任務；文獻“帶時間窗的相控陣雷達實時任務調度方法，火力與指揮控制，2016，41：70-74”提出了一種基于任務自身工作方式的任務規劃方法。然而，上述提及到的文獻都是建立在任務的持續時間是固定的基礎上的，但實際上，任務的持續時間是可變的。另外，上述方法都僅考慮了時間資源而沒有考慮其他維度資源，更是忽略了不同資源之間在任務執行過程中的互相轉化與補充。從公開發表的文獻來看，基于資源轉化和互補的多功能組網雷達任務規劃方法還未有研究。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供了一種基于資源轉化和互補的多功能組網雷達任務規劃方法，解決現有的任務規劃方法由于資源分配不合理造成的任務丟棄率高且不能優效完成任務的問題。

本發明的技術方案是：一種基于資源轉化和互補的多功能組網雷達任務規劃方法，包括以下步驟：

S1、建立多功能組網雷達任務模型；

S2、分別計算任務在時間維度上的延時損耗及在功率維度上的壓縮損耗；

S3、將延時損耗和壓縮損耗的和作為目標函數，構造多功能組網雷達任務規劃優化模型；

S4、采用相嵌套的內點法和坐標下降法計算每個任務最優的執行方式；

S5、判斷任務是否執行；若是，則輸出任務開始時間和任務執行功率；若否，則丟棄任務n：

S6、判斷所有任務是否結束；若否，則根據下一個任務時間窗在雷達時間軸上的位置對開始時間進行調整，返回步驟S4；若是，則結束任務規劃。

進一步地，所述步驟S1中，建立多功能組網雷達任務模型，具體為將任務抽象成矩形塊，矩形的長定義為任務的持續時間，矩形的寬定義為任務的執行功率，設定任務的開始時間、時間窗的開始時間和截止時間。