空間監(jiān)視相控陣雷達調度策略的研究與設計
發(fā)布時間:2021-02-10 08:14
隨著空間活動的逐漸增加,空間探測越來越受到關注,相控陣雷達因其波束數量多、目標反應和刷新速度快的特點,在眾多空間探測設備中具有不可替代的地位。相控陣雷達的任務調度是發(fā)揮相控陣雷達性能的關鍵,由于空間目標產生的觀測任務數據量巨大,普通的人工任務編排難以滿足要求。本文基于現有的相控陣雷達任務調度算法,通過分析空間目標的觀測需求并應用到調度算法中,設計了一種新的任務調度算法。本文介紹了相控陣雷達的工作原理和資源管理理論,分析了空間探測相控陣雷達任務調度問題的實時系統(tǒng)特性,提出了適用于相控陣雷達單站和多站的任務調度算法。首先,利用空間目標的兩行軌道數據(TwoLineElement,TLE),分析了空間目標的軌道誤差演變過程,結合相控陣雷達的再捕獲誤差允許范圍,確定了空間目標的觀測需求;然后,將空間目標的各個屬性量化成1-10的整數,利用1-9標度法和層次分析法,得到空間目標的目標威脅度,接著按照不同權重將目標威脅度,任務截止期和觀測需求三個因素加權得到綜合優(yōu)先級;最后,按照綜合優(yōu)先級較高者優(yōu)先處理的思想,設計了相控陣雷達任務調度算法。本文利用衛(wèi)星工具包軟件(Satellite Tool Ki...
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
從2在軌l星歸病統(tǒng)針圖
東南大學碩士學位論文??表2-2空間目標半長軸分段統(tǒng)計表??半長軸(km)?數量?半長軸(km)?數量?半長軸(km)?數量??0-2000?13753?14000-16000 ̄ ̄189?28000-30000 ̄"4??2000-4000?273?16000-18000 ̄ ̄256?30000-32000 ̄ ̄8??4000-6000?77?18000-20000 ̄ ̄615?32000-34000 ̄ ̄42??6000-8000?203?20000-22000 ̄ ̄490?34000-36000 ̄ ̄928??8000-10000?246?22000-24000 ̄ ̄99?36000-38000 ̄ ̄355??10000-12000 ̄ ̄126?24000-26000 ̄ ̄U?38000-40000 ̄ ̄U??12000-14000 ̄ ̄168?26000-28000 ̄ ̄4?>40000?62??半長軸的分布區(qū)間是[177,373220.5],半長軸在40000公里以下的共有17858個。具體??的分段統(tǒng)計圖如圖2-6所示:??
(a)搜索與跟蹤時間分配;(b)搜索與跟蹤任務分配;??(c)搜索與跟蹤區(qū)域示倉圖??在圖2-9?(a)中,雷達監(jiān)視空域內需要跟蹤兩個目標,采用不同的跟蹤采樣率,目標1的??跟蹤采樣率較目標2高,除了完成目標1和目標2的跟蹤任務外,還需要完成對特定空域的??搜索任務。由于跟蹤時要求的采樣率和駐留時間遠高于搜索數據采樣率,執(zhí)行一次搜索任務??的間隔,可以插入完成數次跟蹤任務,如圖中2-9?(b)所示,進行搜索任務的時間為??TS1+?Ts2+Ts3+?Ts4+?Ts5+?TS6;在進行搜索的過程中,對目標1進行了?6次跟蹤動作,對目標??3進行了兩次跟蹤動作,進行跟蹤的時間為1'1;1+1^2+1^3+1^4+1\5+1^6。圖2-9(£:)則給出??了相控陣雷達兩個特定指向的搜索和跟蹤區(qū)域的示意圖。??2.3.3相控陣雷達資源管理??相控陣雷達利用雷達控制器來調度需要執(zhí)行的任務并合理分配任務所需系統(tǒng)資源。當任??15??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳-模擬退火算法的空間目標地基監(jiān)視調度方法[J]. 鄢青青,沈懷榮,邵瓊玲. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2015(12)
[2]空間探測相控陣雷達系統(tǒng)的任務優(yōu)化編排仿真[J]. 趙培焱,孫濤,陳鯨. 計算機仿真. 2013(07)
[3]基于證據推理的效能評估及其在臨近空間多任務規(guī)劃中的應用[J]. 彭張林,濮劍鵬,張登洲,胡笑旋,張強,詹明明. 管理工程學報. 2013(01)
[4]空間目標編目測量資源調度策略設計與實現[J]. 梁華,牛威. 飛行器測控學報. 2012(01)
[5]基于貪婪算法的空間編目觀測任務調度方法[J]. 徐忠超,黃永宣. 飛行器測控學報. 2012(01)
[6]空間目標監(jiān)視裝備技術的發(fā)展現狀及其啟示[J]. 張海成,楊江平,王晗中. 現代雷達. 2011(12)
[7]美俄衛(wèi)星碰撞事件驗證及其對我國衛(wèi)星的影響分析[J]. 馮昊,向開恒. 航天器工程. 2009(05)
[8]美國空間目標跟蹤編目發(fā)展綜述[J]. 王杰娟,于小紅. 裝備指揮技術學院學報. 2009(02)
[9]空間探測相控陣雷達系統(tǒng)中的任務規(guī)劃算法[J]. 盧建斌,胡衛(wèi)東,郁文賢. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2007(10)
[10]基于非精確計算的空間探測相控陣雷達任務規(guī)劃算法[J]. 盧建斌,肖慧,胡衛(wèi)東,郁文賢. 飛行器測控學報. 2007 (03)
博士論文
[1]相控陣雷達資源優(yōu)化管理的理論與方法[D]. 盧建斌.國防科學技術大學 2007
[2]開放式實時系統(tǒng)的調度方法研究[D]. 鄒勇.中國科學院研究生院(軟件研究所) 2003
碩士論文
[1]空間目標監(jiān)視網的性能分析方法研究[D]. 李曦.北京理工大學 2014
[2]基于空間編目數據庫的數據分析和應用[D]. 劉薇.湘潭大學 2013
[3]現代戰(zhàn)場防御資源優(yōu)化分配方法研究[D]. 韓雙.江南大學 2008
[4]空間目標測量網資源分配策略研究[D]. 徐東.國防科學技術大學 2005
本文編號:3027069
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
從2在軌l星歸病統(tǒng)針圖
東南大學碩士學位論文??表2-2空間目標半長軸分段統(tǒng)計表??半長軸(km)?數量?半長軸(km)?數量?半長軸(km)?數量??0-2000?13753?14000-16000 ̄ ̄189?28000-30000 ̄"4??2000-4000?273?16000-18000 ̄ ̄256?30000-32000 ̄ ̄8??4000-6000?77?18000-20000 ̄ ̄615?32000-34000 ̄ ̄42??6000-8000?203?20000-22000 ̄ ̄490?34000-36000 ̄ ̄928??8000-10000?246?22000-24000 ̄ ̄99?36000-38000 ̄ ̄355??10000-12000 ̄ ̄126?24000-26000 ̄ ̄U?38000-40000 ̄ ̄U??12000-14000 ̄ ̄168?26000-28000 ̄ ̄4?>40000?62??半長軸的分布區(qū)間是[177,373220.5],半長軸在40000公里以下的共有17858個。具體??的分段統(tǒng)計圖如圖2-6所示:??
(a)搜索與跟蹤時間分配;(b)搜索與跟蹤任務分配;??(c)搜索與跟蹤區(qū)域示倉圖??在圖2-9?(a)中,雷達監(jiān)視空域內需要跟蹤兩個目標,采用不同的跟蹤采樣率,目標1的??跟蹤采樣率較目標2高,除了完成目標1和目標2的跟蹤任務外,還需要完成對特定空域的??搜索任務。由于跟蹤時要求的采樣率和駐留時間遠高于搜索數據采樣率,執(zhí)行一次搜索任務??的間隔,可以插入完成數次跟蹤任務,如圖中2-9?(b)所示,進行搜索任務的時間為??TS1+?Ts2+Ts3+?Ts4+?Ts5+?TS6;在進行搜索的過程中,對目標1進行了?6次跟蹤動作,對目標??3進行了兩次跟蹤動作,進行跟蹤的時間為1'1;1+1^2+1^3+1^4+1\5+1^6。圖2-9(£:)則給出??了相控陣雷達兩個特定指向的搜索和跟蹤區(qū)域的示意圖。??2.3.3相控陣雷達資源管理??相控陣雷達利用雷達控制器來調度需要執(zhí)行的任務并合理分配任務所需系統(tǒng)資源。當任??15??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳-模擬退火算法的空間目標地基監(jiān)視調度方法[J]. 鄢青青,沈懷榮,邵瓊玲. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2015(12)
[2]空間探測相控陣雷達系統(tǒng)的任務優(yōu)化編排仿真[J]. 趙培焱,孫濤,陳鯨. 計算機仿真. 2013(07)
[3]基于證據推理的效能評估及其在臨近空間多任務規(guī)劃中的應用[J]. 彭張林,濮劍鵬,張登洲,胡笑旋,張強,詹明明. 管理工程學報. 2013(01)
[4]空間目標編目測量資源調度策略設計與實現[J]. 梁華,牛威. 飛行器測控學報. 2012(01)
[5]基于貪婪算法的空間編目觀測任務調度方法[J]. 徐忠超,黃永宣. 飛行器測控學報. 2012(01)
[6]空間目標監(jiān)視裝備技術的發(fā)展現狀及其啟示[J]. 張海成,楊江平,王晗中. 現代雷達. 2011(12)
[7]美俄衛(wèi)星碰撞事件驗證及其對我國衛(wèi)星的影響分析[J]. 馮昊,向開恒. 航天器工程. 2009(05)
[8]美國空間目標跟蹤編目發(fā)展綜述[J]. 王杰娟,于小紅. 裝備指揮技術學院學報. 2009(02)
[9]空間探測相控陣雷達系統(tǒng)中的任務規(guī)劃算法[J]. 盧建斌,胡衛(wèi)東,郁文賢. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2007(10)
[10]基于非精確計算的空間探測相控陣雷達任務規(guī)劃算法[J]. 盧建斌,肖慧,胡衛(wèi)東,郁文賢. 飛行器測控學報. 2007 (03)
博士論文
[1]相控陣雷達資源優(yōu)化管理的理論與方法[D]. 盧建斌.國防科學技術大學 2007
[2]開放式實時系統(tǒng)的調度方法研究[D]. 鄒勇.中國科學院研究生院(軟件研究所) 2003
碩士論文
[1]空間目標監(jiān)視網的性能分析方法研究[D]. 李曦.北京理工大學 2014
[2]基于空間編目數據庫的數據分析和應用[D]. 劉薇.湘潭大學 2013
[3]現代戰(zhàn)場防御資源優(yōu)化分配方法研究[D]. 韓雙.江南大學 2008
[4]空間目標測量網資源分配策略研究[D]. 徐東.國防科學技術大學 2005
本文編號:3027069
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