[发明专利]基于在线动态模板的DAR实时自适应波束驻留调度方法

说明书

本发明属于雷达系统资源管理领域，特别涉及数字阵雷达应用脉冲交错技术的自适应波束驻留调度的方法。本发明提出一种实时的基于在线动态模板的数字阵列雷达自适应波束驻留调度方法，其中，引入在线动态模板以实现DAR中的脉冲交错分析，该脉冲交错方法具有一般性，其中具有不同脉冲重复周期和次数的雷达驻留任务允许交错，且脉冲交错分析过程直观简单。借助在线动态模板，本发明所提出的波束驻留调度算法不仅可以有效降低任务丢失率，提升系统的实现价值率和系统时间利用率，还可以实现实时的波束驻留调度。

技术领域

本发明属于雷达系统资源管理领域，特别涉及数字阵雷达应用脉冲交错技术的自适应波束驻留调度的算法。

背景技术

数字阵雷达(digital array radar，DAR)是一种通过数字波束形成技术发射和接收波束的相控阵雷达。与传统的相控阵雷达相比，数字阵雷达具有更大的动态范围，更快的扫描速度，更易于控制等优点，因此受到广泛关注和研究(见文献：吴曼青:数字阵列雷达及其进展,中国电子科学研究院学报,2008,12,(06),pp.401-405，汤小为,汤俊,彭应宁:数字阵列雷达并行信号处理算法及实现,信息与电子工程,2009,7,(04),pp.294-299)。高效的波束驻留调度算法是充分发挥数字阵列雷达性能的关键。

现有的雷达波束驻留调度算法可分基于模板法的波束驻留调度算法(见文献：Shih,C.S.,Gopalakrishnan,S.,Ganti,P.,et al.:Template-based real-time dwellscheduling with energy constraint,The 9th IEEE Real-Time and EmbeddedTechnology and Applications Symposium,Toronto,ON,Canada,May 2003,pp.19-27，Shih,C.S.,Gopalakrishnan,S.,Ganti,P.,et al.:Scheduling real-time dwells usingtasks with synthetic periods,24th IEEE Real-Time Systems Symposium,Cancun,Mexico,December 2003,pp.210-219，唐婷,何子述,程婷:一种基于模板法的自适应雷达驻留调度算法,信号处理,2010,26,(07),pp.998-1002)和自适应波束驻留调度算法(见文献：曾光,卢建斌,胡卫东:多功能相控阵雷达自适应调度算法研究,现代雷达,2004,26,(06),pp.14-18，卢建斌,胡卫东,郁文贤:多功能相控阵雷达实时驻留的自适应调度算法,系统工程与电子技术,2005,27,(12),pp.1981-1987，卢建斌,胡卫东,郁文贤:多功能相控阵雷达实时任务调度研究,电子学报,2006,34,(4),pp.732-736.)。由于模板通常线下设计，因此，基于模板法的波束驻留调度算法缺乏对实际雷达工作环境的自适应性，自适应波束驻留调度算法被视为更有效的调度算法。自适应波束驻留调度算法可进一步分为基于调度间隔分析的算法和基于时间指针分析的算法。文献(曾光,卢建斌,胡卫东:多功能相控阵雷达自适应调度算法研究,现代雷达,2004,26,(06),pp.14-18)提出的算法为基于调度间隔分析的算法，其中驻留任务请求按照工作方式优先级顺序依次选取各自的最佳实际执行时刻。文献(卢建斌,胡卫东,郁文贤:多功能相控阵雷达实时驻留的自适应调度算法,系统工程与电子技术,2005,(12),pp.1981-1987)中，各驻留任务请求的最佳执行时刻通过二次规划方法获得。在基于时间指针分析的波束驻留调度过程中，对于时间指针指向的各个时刻，算法选择最合适在此时刻被调度执行的任务(见文献：卢建斌,胡卫东,郁文贤:多功能相控阵雷达实时任务调度研究,电子学报,2006,34,(04),pp.732-736)，其中，任务综合优先级同时考虑了任务的截止期和工作方式优先级。由于时间指针的引入，任务优先级随分析时刻的变化而改变，具有动态特性，使得基于时间指针分析的自适应波束驻留调度算法相较于基于调度间隔分析的算法具有更佳的性能。