【摘要】：組網(wǎng)雷達資源管理技術(shù)是為了應(yīng)變作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)需求,由雷達的數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)某個目標(biāo)函數(shù)對組網(wǎng)雷達系統(tǒng)中的資源進行分配,它對提高組網(wǎng)雷達系統(tǒng)的作戰(zhàn)效率和資源利用率起著至關(guān)重要的作用。目前現(xiàn)有文獻對組網(wǎng)雷達資源調(diào)度主要圍繞目標(biāo)搜索與跟蹤任務(wù)展開研究,而對目標(biāo)成像任務(wù)沒有進行相關(guān)分析,造成組網(wǎng)雷達的工作效率不高。因此,本文將組網(wǎng)雷達與認(rèn)知雷達反饋技術(shù)相結(jié)合,對組網(wǎng)雷達成像資源自適應(yīng)調(diào)度和多功能組網(wǎng)雷達資源調(diào)度展開了研究。本文主要工作如下:1、針對多目標(biāo)成像任務(wù)在組網(wǎng)認(rèn)知雷達中的資源調(diào)度問題,首先提出了基于投影融合的組網(wǎng)雷達成像資源自適應(yīng)調(diào)度算法。該算法根據(jù)目標(biāo)特征結(jié)果以三維尺寸信息融合為標(biāo)準(zhǔn),建立了組網(wǎng)成像資源調(diào)度模型,并根據(jù)成像質(zhì)量自適應(yīng)地調(diào)整雷達的時間資源需求量,實現(xiàn)了組網(wǎng)雷達成像資源的自適應(yīng)調(diào)度。結(jié)合實驗仿真驗證了該方法的可行性,但也發(fā)現(xiàn)該方法不能充分利用雷達時間資源。因而,為了解決此問題,提出了基于可變調(diào)度間隔的組網(wǎng)雷達成像資源優(yōu)化調(diào)度算法,該算法根據(jù)請求調(diào)度的目標(biāo)成像任務(wù)的相干積累時間與雷達時間資源的動態(tài)變化情況對調(diào)度間隔的時長進行自適應(yīng)地調(diào)整,仿真實驗對比分析了調(diào)度成功率與資源利用率兩個性能指標(biāo),驗證了該算法在成像資源調(diào)度上更具有效性。2、針對多目標(biāo)多任務(wù)(如搜索、跟蹤與成像等)在組網(wǎng)認(rèn)知雷達中的資源調(diào)度問題,首先提出了基于優(yōu)先級的多功能組網(wǎng)雷達資源調(diào)度算法。該算法以優(yōu)先級高的目標(biāo)優(yōu)先調(diào)度為原則,建立資源調(diào)度模型并求解該模型,仿真實驗表明該算法可以實現(xiàn)多目標(biāo)多任務(wù)在組網(wǎng)認(rèn)知雷達中的調(diào)度,但同時該方法易造成目標(biāo)任務(wù)的丟失。為了解決這個問題,提出了基于調(diào)度效益最大化的多功能組網(wǎng)雷達資源優(yōu)化調(diào)度算法。該算法將雷達對目標(biāo)任務(wù)的調(diào)度效益通過目標(biāo)任務(wù)的重要性(優(yōu)先級)和有效性(時間窗)兩個因素的加權(quán)來表示,根據(jù)調(diào)度效益最大準(zhǔn)則建立并求解資源調(diào)度模型。仿真實驗對兩種算法的調(diào)度時序圖與性能指標(biāo)進行了對比分析,驗證了該方法更能提高組網(wǎng)雷達的整體效能。
【學(xué)位授予單位】：桂林電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN958
【圖文】：

26(b)所有雷達前 100ms 的資源時序圖圖 3-5 成像任務(wù)資源調(diào)度時序圖根據(jù)組網(wǎng)成像資源調(diào)度模型可知，如果該雷達中申請調(diào)度的所有目標(biāo)成像任務(wù)的方位向觀測脈沖數(shù)之和大于了該雷達在一個調(diào)度間隔內(nèi)的總資源，必將對優(yōu)先級小的目標(biāo)進行舍棄。圖 3-5（a）為一個調(diào)度間隔內(nèi)所有雷達的資源調(diào)度時序結(jié)果，由圖可看出，雷達 2 對目標(biāo) 3 沒有進行調(diào)度處理。原因是該雷達中申請調(diào)度的所有目標(biāo)成像任務(wù)的總觀測脈沖數(shù) 146+175+213+205+234+195=1168>1000，因此將優(yōu)先級最小的目標(biāo) 3 進行舍棄，即不對其進行調(diào)度處理。而其他雷達在觀測脈沖數(shù)分配中并不產(chǎn)生沖突，不會出現(xiàn)多個目標(biāo)使用同一個觀測脈沖或者存在資源不夠用的情況。圖 3-5（b）為所有雷達前 100ms 的資源時序圖，由圖可知，各雷達中的目標(biāo)觀測順序與各目標(biāo)的優(yōu)先級順序一致，并且各目標(biāo)在各雷達中的調(diào)度是稀疏分布的，因此，組網(wǎng)中每部

(e) 雷達 5 調(diào)度時序 （f）雷達 6 調(diào)度時序圖 4-2 基于優(yōu)先級的資源調(diào)度時序圖（50ms）從圖 4-2（a）~圖 4-2（f）可以看出，調(diào)度時序均遵循優(yōu)先級高的優(yōu)先進行處理原則，比較明顯的如圖 4-2（b）黑色虛線圓圈部分，首先對優(yōu)先級高的目標(biāo)任務(wù)進行安排，讓其實際執(zhí)行時刻盡量靠近它的期望執(zhí)行時刻，分配好該任務(wù)之后，對優(yōu)先級低的目標(biāo)任務(wù)再進行安排，發(fā)現(xiàn)其期望執(zhí)行時刻與優(yōu)先級高的任務(wù)在執(zhí)行上有沖突，所以對優(yōu)先級低的目標(biāo)任務(wù)的實際執(zhí)行時刻在滿足時間窗的約束下進行提前或滯后處理。同時從這些調(diào)度時序圖中可以看出，目標(biāo)成像任務(wù)在調(diào)度間隔中是稀疏分布的，滿足了基于 CS 的 ISAR 成像算法的要求。另外，因為針對高優(yōu)先級的目標(biāo)任務(wù)具有優(yōu)先進行調(diào)度處理的原則，從圖 4-2（d）黑色虛線圓圈部分可以看出，優(yōu)先級高的目標(biāo)任務(wù)的實際執(zhí)行時刻在時間窗允許范圍內(nèi)沒有進行移動，導(dǎo)致了有些目標(biāo)任務(wù)被舍棄，不能對其執(zhí)行搜索或者跟蹤處理，由此可以知道，當(dāng)申請調(diào)度的目標(biāo)搜索與跟蹤任務(wù)增多時，會導(dǎo)致更多的目標(biāo)任務(wù)被丟失。§4.3 基于調(diào)度效益最大化的多功能組網(wǎng)雷達資源優(yōu)化調(diào)度算法

經(jīng)仿真得到兩種算法的資源調(diào)度時序圖對比結(jié)果，如圖4-4 所示。(a) 雷達 1 調(diào)度時序 （b）雷達 2 調(diào)度時序(c) 雷達 3 調(diào)度時序 （d）雷達 4 調(diào)度時序

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本文編號：2779128