双波段旋转相控阵雷达任务调度算法-论文.pdf

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1、第14卷第23期2014年8月科学技术与工程Vo1．14No．23Aug．20141671—1815(2014)23-0073—08ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．双波段旋转相控阵雷达任务调度算法程小枫涂刚毅吴少鹏(中国船舶重工集团公司第七二四研究所，南京210003)摘要针对双波段旋转相控阵雷达旋转工作的特点以及两阵面波段的不同特性，研究了一种任务调度算法。首先给出了旋转情况下的波束驻留任务的模型；其次为了体现两阵面的不同特性，提出了一种纳入空域优先级的任务综合优先级算法；

2、对于单个阵面，采用了一种新的时间窗算法，在不显著增加时间偏移率的前提下，增加了时间利用率；最后通过工作模式调整策略，实现了雷达的抗饱和攻击；仿真实验验证了算法的有效性。关键词旋转相控阵雷达双波段空域优先级任务调度中图法分类号TN958．92；文献标志码A通常相控阵雷达的天线阵面是固定的，两个或Task={P，P，d，t，tl，t，td，t。，pla}(1)三个阵面组合在一起，通过旋转，能在一段扫描时间任务一共分为五类：搜索任务、确认任务、普通内完成全空域覆盖，即为旋转相控阵雷达。旋转相跟踪任务、精密跟踪任务和失跟处理任务。按任务控阵雷达的优点有

3、：显著降低系统成本；任务在方位类型不同，工作方式优先级P+也各不相同。五种任角上能使用天线的整个阵面来执行，降低了波束展务的相互转化关系如下：搜索任务发现目标后，转为宽效应的影响。同时，旋转和多阵面也带来了任务确认任务，确认成功后转为普通跟踪任务或精密跟调度算法的复杂性：任务如何在阵面之间分配；采用踪任务，跟踪任务失败执行失跟处理任务重新搜索何种调度策略以发挥各阵面的特长。目标。目前国内关于雷达任务调度算法方面的研究仅任务所处空域优先级P由当下照射此目标的限于固定相控阵雷达l1J。研究重点集中于任务综阵面对不同空域的偏好所决定。合优先级的设计方

4、法_4]，而调度算法模型大多基波束驻留时问由目标距离和脉冲重复次数Ⅳ于文献[7]的时间窗概念。国外关于旋转相控阵雷决定达的资源管理的论文_8J，都没有给出具体的任务d=N2R／C(2)调度算法。式(2)中，C为光速。提出了一种双波段旋转相控阵雷达的任务调度任务到达时间t定义为目标进入天线波束照射算法。算法给出了旋转情况下波束驻留任务的模范围的时间，由式(3)计算型；针对两阵面的不同特点，提出了一种包含空域优t=ext+(3)先级的任务综合优先级设计方法；给出了饱和攻击式(3)中，ext为该任务目标上次进入天线波束照下雷达资源的调整策略；最后给出

5、了仿真结果，验证射范围的时间，为两阵面波束照射范围前端间的了算法的有效性。夹角，cc，为天线转速，如图1所示。1旋转情况下波束驻留任务模型任务到达时问初始化ta0=／(4)旋转相控阵雷达的波束驻留任务模型由任务的式(4)中，为任务目标所处位置与波束范围前端工作方式优先级P、任务所处空域优先级P、波束的夹角。驻留时间d、任务到达时间t任务临时截止期t、任务临时截止期t定义为目标离开天线波束照任务执行时间t任务截止期t任务生成时间t。射范围的时间，其与任务到达时间的关系如下和任务执行阵面pla等参数来构建。如式(1)所示：tl=t+。k／w—d(5

6、)2014年2月28日收到式(5)中，为天线波束照射范围，pla取1或2，分第一作者简介：程小枫(1988一)，男，硕士研究生。研究方向：相控别代表阵面1和阵面2。阵雷达资源调度。E-mail：xiaofeng0308@126．com。任务截止期t由任务上次的执行时间ex—t和任务规定的最低数据率D，所决定74科学技术与工程14卷下一调度周期开始的时间。由以上波束驻留任务模型可以得到任务请求时间窗win的范围：win=[max(t，t。)，min(tl，td)](7)2双波段旋转相控阵任务调度算法基于前面的波束驻留任务模型，设计任务调度算法。首

7、先给出总的算法流程；然后分别就任务综合优先级设计、单阵面调度算法和工作模式调整策略三个方面进行具体设计。2．1算法描述双波段旋转相控阵任务调度算法总流程图如图2所示。图1双波段旋转相控阵雷达工作示意图Fig．1Schematicdiagramofdual—bandrotatingphasedarrayradartd=ex_t+1／Dr(6)需要指出的是，不同类型任务的Dr不尽相同。任务生成时间t的计算取决于任务之间的相互转换关系。同一个任务上次执行时任务类型是跟踪，下一次执行可能就变为失跟处理。表1中列出了各种情况，并分别给出了任务生成时间的计

8、算方法。表1不同情况下任务生成时间t的计算方法Table1CalculationofTaskGenerationTimet．nDifferentSce