[发明专利]基于可变调度间隔的ISAR成像资源自适应调度方法

权利要求书

1.一种基于可变调度间隔的ISAR成像资源自适应调度方法，将原本固定的调度间隔时间设为可变，根据目标成像任务请求的重要性安排待执行的雷达事件顺序，并根据雷达资源的动态变化情况，自适应地调整调度间隔的时间长度，其特征在于，包括如下步骤：

(1)初始化参数，设置雷达发射信号载频，信号带宽和信号脉冲重复频率；

(2)雷达对所有目标成像任务进行特征认知；

(3)建立目标成像任务雷达资源调度算法优化模型；

(4)加入目标成像任务，将步骤(2)中数据处理后的目标成像任务请求加入到目标成像任务请求链表中；

(5)确定调度间隔时间长度T，并计算本次调度的开始时间t_s和结束时间t_s+T；

(6)进行调度预处理，若第k个目标成像任务的截止时间小于本次调度开始时间，即t_k+T＜t_s，则删除该目标成像任务的请求；若第k个目标成像任务的调度开始时间大于本次调度结束时间，即t_k＞t_s+T，则延迟该目标成像任务的请求；

(7)对目标成像任务请求链表进行排序，根据优先级高低判断目标成像任务的重要性，按照优先级从大到小的顺序对目标成像任务请求链表进行排序，即若第i个目标的优先级P_i大于第j个目标的优先级P_j，则t_i＜t_j；

(8)进行资源调度，依次取出目标成像任务请求，首先根据相关积累时间微调调度间隔，调度结束时间调整为本次调度开始时间t_s加上或者减去微调调度间隔ΔT，然后判断目标成像任务请求是否满足步骤(3)中的时间约束和能量约束，若满足要求，则将目标成像任务请求置于执行链表并对其进行资源调度；

(9)完成对目标成像任务的成像，当目标成像任务请求不满足步骤(3)中的时间约束和能量约束时，判断下一个目标成像任务请求；当目标成像任务请求链表为空时，则本次调度处理结束；调度结束后并完成对目标成像任务的成像；

(10)完成自适应资源调度处理，将时间推进，刷新目标成像任务的请求链表，进行下一次调度间隔的自适应资源调度处理；

步骤(2)具体分步骤如下：

1)雷达对目标成像任务发送少量脉冲并分别接收目标的回波信号；

根据回波反馈信息，利用传统雷达常规算法确定雷达到目标的距离目标速度雷达与目标飞行方向的夹角而第k个目标相对于雷达的优先级P_k可根据目标的距离目标速度雷达与目标飞行方向的夹角参数加权得到；

式中，ω_a,ω_b,ω_c表示影响因素的权重系数，ω_a,ω_b,ω_c≥0，且ω_a+ω_b+ω_c＝1；

2)根据雷达接收到的回波信息获得第k个目标成像任务的粗分辨率像；

通过对目标成像任务的粗分辨率像进行目标尺寸大小估计可确定出第k个目标成像任务的距离向尺寸方位向尺寸估计尺寸同时定义方位向稀疏度为对目标成像任务的粗分辨ISAR像各方位向的距离单元大于设定阈值的距离单元数；设定雷达对目标成像任务的基准方位向寸S_{x_ref}和基准方位向分辨率ρ_ref，可得到方位向相干积累时间T_c,k为：

其中，λ表示的是信号波长；

3)计算出第k个目标成像任务的观测维数：

其中，c₁为一个较小的常数，N_k＝PRF·T_c,k表示实现成像任务所需要的雷达脉冲数，ln表示取自然对数，PRF表示信号脉冲重复频率；

步骤(3)具体过程如下：

假设某调度的调度间隔为T，开始时间为t_s，调度结束时间为t_e＝t_s+T，且有N个目标成像任务申请在调度间隔内执行，建立的雷达资源调度算法优化模型如下：

s.t.t_s≤t_k≤t_s+T-T_c,k

任意(i,j)∈{(i,j|P_i＞P_j)},有t_i＜t_j

其中t_k为第k个目标成像任务的开始时间，N_s为调度时间间隔内实现成像的目标数；根据上式可知第k个目标成像任务的时间约束为：

t_s≤t_k≤t_s+T-T_c,k

第k个目标成像任务的能量约束为：

步骤(8)中，所述相关积累时间微调调度间隔的具体方法如下：

令处于临界状态的第k个目标成像任务在请求调度时的调度间隔剩余时间为T_left，参数ρ是与微调调度间隔长短有关的常数，取值范围为0～1，可根据实际具体应用需求进行选取，分为以下两种情况进行分析：

1)在一个调度间隔内不能完成对所有目标成像任务进行调度，即临界状态存在目标成像任务时：若第k个目标成像任务满足T_left≥ρ·T_c,k，则将调度间隔增加ΔT＝T_c,k-T_left并将该目标成像任务送入执行链表中以完成对该成像任务的调度；若第k个目标成像任务满足T_left＜ρ·T_c,k，则将调度间隔减去T_left并根据目标成像任务的开始时间和相干积累时间决定将该目标成像任务进行丢弃或滞后；

2)在一个调度间隔内能完成对所有目标成像任务进行调度时，若存在剩余时间T_left，则直接将调度间隔减去ΔT＝T_left，释放这部分时间资源。