[發明專利]單平臺雷達綜合探測系統任務資源最小熵準則分配方法

有效

• 申請號: 202011046584.8
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112148452B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 楊華明;石春燕;班陽陽;劉亞帥
• 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: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50;G01S13/87
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種單平臺雷達綜合探測系統任務資源最小熵準則任務優化分配方法，通過對雷達探測能力進行量化并排序，對任務進行優先級排序后，并按照設備能力最低優先分配任務準則，將任務優先分配給滿足要求的能力值低的雷達。最小熵準則是追求任務消耗資源與執行任務的雷達的能力值乘積和P_N最小的準則。對于n個被執行任務，則式中P_N為N個任務消耗資源與雷達能力值的乘積和，T_j為第j個任務的消耗資源，E_j為第j個任務執行雷達的能力值。本發明中任務消耗資源與執行任務的雷達的能力值乘積和P_N最小，能夠保障將優質探測資源分配給質量要求高的雷達，保障能力需求強的任務得到較好的執行，提高資源使用效率，對于綜合探測系統的資源調度有重要的應用價值。

技術領域

本發明雷達探測領域，尤其涉及單平臺雷達綜合探測系統任務分配方法。

背景技術

隨著雷達探測目標環境日趨復雜，由于受資源、能力的限制，單雷達探測效能已經無法滿足對目標，特別是飽和目標的探測需求，多雷達綜合探測已經成為未來發展的重要趨勢。將具有多雷達的平臺上的雷達進行有機組織，根據雷達能力和技術特點進行雷達間的任務分配和資源組織，并對各雷達的探測數據進行綜合處理，是提升單平臺雷達綜合探測效能的有效手段。在不同雷達之間進行任務合理分配和資源組織，是發揮雷達綜合探測效能的關鍵，直接影響探測資源的使用效率和系統整體的探測效能。而當面對飽和任務時，尤其各個雷達可執行的探測任務有重疊的情況，要采取合理的任務管理和任務分配策略，才能保證飽和任務的整體執行效果最佳，保證整體探測效能的優化。

目前的研究成果中，對于單部相控陣雷達的資源調度策略和方法研究較多，對于多雷達組網的任務規劃方法也有研究，尤其是對任意時間任務周期要求的任務的分配策略進行了研究；單平臺雷達綜合探測系統在面對任務較飽滿甚至飽和時，由于任務在雷達探測設備間簡單分配，而導致出現諸如部分雷達設備因能力的制約作用不能充分發揮，降低了總體任務執行量，或部分優先等級較高的任務因雷達設備能力與資源的制約不能得到執行現象，從而使探測效能下降的問題，因此，面對飽和任務情況下，雷達能力有強有弱時，不同雷達可執行的探測任務存在重疊時，進行飽和任務情況下任務分配準則和方法研究是優化綜合探測效能的關鍵，目前國內沒有相關研究成果。

發明內容

針對單平臺雷達綜合探測系統在面對飽和任務時，如何進行任務規劃和分配以保證系統的高效完成飽和探測任務的問題，本發明提出了一種單平臺雷達綜合探測系統任務資源最小熵準則分配方法，對雷達的能力值進行量化，在滿足分配任務適宜度的前提下，將任務優先級高的任務優先分配給雷達能力值低的雷達，追求任務消耗資源與執行任務的雷達的能力值乘積和P_N最小的準則。對于n個被執行任務，則式中P_N為N個任務消耗資源與雷達能力值的乘積和，T_j為第j個任務的消耗資源，E_j為第j個任務執行雷達的能力值。具體包括：①計算各雷達的能力值，得出雷達能力值從小到大的排序；②按任務優先級順序取出待分配任務；③進行適宜度判斷，取出對待分配任務適宜度為1的雷達；④按能力值最低優先準則，將任務分配給當前能力值最低的雷達；⑤按照資源約束準則，當所有的雷達的資源用盡，則停止任務分配。

本發明涉及單平臺雷達綜合探測系統任務資源最小熵準則分配方法，主要包括以下步驟：

S1、計算各設備能力值；

S2、明確各雷達的可用時間資源；

S3、計算待分配任務優先級，并按照優先級大小進行排序；

S4、計算各個探測任務所需要的時間資源；

S5、按照優先級最高優先準則，逐個取出優先級最高的任務，計算該任務對應于各雷達的適宜度；