[发明专利]一种基于脉冲交错的数字阵列雷达自适应驻留调度方法

摘要

本发明属于雷达系统资源管理领域，特别涉及一种基于脉冲交错的数字阵列雷达自适应驻留调度方法。本发明首先采用综合优先级算法，综合考虑了工作方式优先级、目标威胁度和截止期这三个因素，并将时间期望原则反映到调度算法中；并通过引入了时间状态向量和能量状态向量，突破了现有数字阵列雷达自适应驻留调度方法交错条件严格、交错分析复杂的缺点，且适用于实际雷达任务模型。

主权项

1.一种基于脉冲交错的数字阵列雷达自适应驻留调度方法，包括以下步骤：步骤1：假设在当前调度间隔[t₀,t₀+L_SI]有N个申请调度驻留任务；其中，t₀为当前调度间隔的起始时刻，L_SI为一个调度间隔的时长；SI代表调度间隔；驻留任务模型T＝{p,rt,st,d,l,tx,tw,tr,pri,M,P_l,pr_th}，其中p工作方式优先级,rt为期望执行时刻,st为实际执行时刻，d为任务截止期，l为时间窗口，tx为发射期,tw为等待期，tr为接收期，pri为脉冲重复间隔,M为脉冲重复个数,P_l为雷达波束发射功率,pr_th为目标威胁度；根据式(1)计算N_SI，按照(2)‑(4)初始化发射期状态向量Sx，接收期状态向量Sr，能量状态向量E；其中Δt为人为设置的一个时隙长度；N_SI为时隙的个数；Sx表示一个SI中所有已调度任务的发射期状态向量，Sr表示一个SI中所有已调度任务的接收期状态向量，E表示一个SI中所有已调度任务的能量状态向量，这三个状态向量分别依次为步骤2:根据式(5)‑(6)计算每个任务的综合优先级，然后根据这些任务的综合优先级由大到小对这N个任务进行排序，得到请求队列T＝[T₁,T₂,…,T_N]，令i＝1；其中m、n、o分别依次为按工作方式优先级从小到大、目标威胁度从小到大、任务截止期从大到小排列的任务请求队列中任务的序号值；γ₁为倾向于优先级的正整数，γ₂为倾向于预设优先级pre的正整数，两者均为加权系数；μ₁和μ₂分别为满足式子的整数；步骤3:根据式(7)计算第i个任务T_i的可选实际执行时间点，并根据与期望执行时间的时差将其从小到大排列，得到新时间序列range＝{range(1),range(2),…,range(L)}，假设其长度为L，令l＝1；步骤4:分析若在range(l)时刻调度执行T_i，将引入的状态变化向量ΔSx，ΔSr，ΔE其中使用状态变化向量和表示在时刻st可以安排一项新任务引起的时间和能量状态的变化，ΔE_k(j)为该新任务的第k个发射脉冲引起的第j个槽的能量状态变化；步骤5:判断任务T_i是否能在range(l)被调度，即如果(12)‑(15)满足，则令第i个可选实际执行时间点st_i＝range(l),任务T_i在st_i时刻被调度，则根据(16)‑(18)更新状态向量，到步骤7；否则，令l＝l+1,如果l＞L，就转到下一步，否则返回到步骤4；max(Sx+ΔSx)≤1  (12)max(Sx+ΔSr)≤1  (13)max(Sr+ΔSx)≤1  (14)max(E+ΔE)≤E_th  (15)Sx＝Sx+ΔSx  (16)Sr＝[Sr(1)∨Sr(1),Sr(2)∨Sr(2),…,Sr(N_SI)∨Sr(N_SI)]  (17)E＝E+ΔE  (18)其中，符号V表示逻辑析取操作，ΔSx表示该SI中下一个被安排调度任务的发射期状态向量，ΔSr表示该SI中下一个被安排调度任务的接收期状态向量，ΔE表示该SI中下一个被安排调度任务的能量；步骤6:如果rt_i+l_i≥t₀+L_SI，延迟第i个任务T_i到下一个SI，否则删除任务T_i；步骤7:令i＝i+1，如果i＞N，转到下一步，否则，返回到步骤3；步骤8:本SI中的调度分析结束。