【摘要】：組網(wǎng)雷達(dá)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(dá)的數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)某個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)中的資源進(jìn)行分配,它對(duì)提高組網(wǎng)雷達(dá)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(xiàn)對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)資源調(diào)度主要圍繞目標(biāo)搜索與跟蹤任務(wù)展開(kāi)研究,而對(duì)目標(biāo)成像任務(wù)沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)分析,造成組網(wǎng)雷達(dá)的工作效率不高。因此,本文將組網(wǎng)雷達(dá)與認(rèn)知雷達(dá)反饋技術(shù)相結(jié)合,對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)成像資源自適應(yīng)調(diào)度和多功能組網(wǎng)雷達(dá)資源調(diào)度展開(kāi)了研究。本文主要工作如下:1、針對(duì)多目標(biāo)成像任務(wù)在組網(wǎng)認(rèn)知雷達(dá)中的資源調(diào)度問(wèn)題,首先提出了基于投影融合的組網(wǎng)雷達(dá)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(dá)的時(shí)間資源需求量,實(shí)現(xiàn)了組網(wǎng)雷達(dá)成像資源的自適應(yīng)調(diào)度。結(jié)合實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)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(dá)時(shí)間資源。因而,為了解決此問(wèn)題,提出了基于可變調(diào)度間隔的組網(wǎng)雷達(dá)成像資源優(yōu)化調(diào)度算法,該算法根據(jù)請(qǐng)求調(diào)度的目標(biāo)成像任務(wù)的相干積累時(shí)間與雷達(dá)時(shí)間資源的動(dòng)態(tài)變化情況對(duì)調(diào)度間隔的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行自適應(yīng)地調(diào)整,仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了調(diào)度成功率與資源利用率兩個(gè)性能指標(biāo),驗(yàn)證了該算法在成像資源調(diào)度上更具有效性。2、針對(duì)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(dá)中的資源調(diào)度問(wèn)題,首先提出了基于優(yōu)先級(jí)的多功能組網(wǎng)雷達(dá)資源調(diào)度算法。該算法以優(yōu)先級(jí)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(shí)驗(yàn)表明該算法可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)多任務(wù)在組網(wǎng)認(rèn)知雷達(dá)中的調(diào)度,但同時(shí)該方法易造成目標(biāo)任務(wù)的丟失。為了解決這個(gè)問(wèn)題,提出了基于調(diào)度效益最大化的多功能組網(wǎng)雷達(dá)資源優(yōu)化調(diào)度算法。該算法將雷達(dá)對(duì)目標(biāo)任務(wù)的調(diào)度效益通過(guò)目標(biāo)任務(wù)的重要性(優(yōu)先級(jí))和有效性(時(shí)間窗)兩個(gè)因素的加權(quán)來(lái)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(shí)驗(yàn)對(duì)兩種算法的調(diào)度時(shí)序圖與性能指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了該方法更能提高組網(wǎng)雷達(dá)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN958
【圖文】：

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

(e) 雷達(dá) 5 調(diào)度時(shí)序 （f）雷達(dá) 6 調(diào)度時(shí)序圖 4-2 基于優(yōu)先級(jí)的資源調(diào)度時(shí)序圖（50ms）從圖 4-2（a）~圖 4-2（f）可以看出，調(diào)度時(shí)序均遵循優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先進(jìn)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(duì)優(yōu)先級(jí)高的目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行安排，讓其實(shí)際執(zhí)行時(shí)刻盡量靠近它的期望執(zhí)行時(shí)刻，分配好該任務(wù)之后，對(duì)優(yōu)先級(jí)低的目標(biāo)任務(wù)再進(jìn)行安排，發(fā)現(xiàn)其期望執(zhí)行時(shí)刻與優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)在執(zhí)行上有沖突，所以對(duì)優(yōu)先級(jí)低的目標(biāo)任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行時(shí)刻在滿足時(shí)間窗的約束下進(jìn)行提前或滯后處理。同時(shí)從這些調(diào)度時(shí)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?yàn)獒槍?duì)高優(yōu)先級(jí)的目標(biāo)任務(wù)具有優(yōu)先進(jìn)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(jí)高的目標(biāo)任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行時(shí)刻在時(shí)間窗允許范圍內(nèi)沒(méi)有進(jìn)行移動(dòng)，導(dǎo)致了有些目標(biāo)任務(wù)被舍棄，不能對(duì)其執(zhí)行搜索或者跟蹤處理，由此可以知道，當(dāng)申請(qǐng)調(diào)度的目標(biāo)搜索與跟蹤任務(wù)增多時(shí)，會(huì)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(dá)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(shí)序圖對(duì)比結(jié)果，如圖4-4 所示。(a) 雷達(dá) 1 調(diào)度時(shí)序 （b）雷達(dá) 2 調(diào)度時(shí)序(c) 雷達(dá) 3 調(diào)度時(shí)序 （d）雷達(dá) 4 調(diào)度時(shí)序

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本文編號(hào)：2779128