一种基于启发式回溯的实时相控阵雷达波束驻留调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114609589A(43)申请公布日2022.06.10(21)申请号202210222565.9(22)申请日2022.03.09(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人程婷李中柱王元卿侯子林李立夫(51)Int.Cl.G01S7/02(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图7页(54)发明名称一种基于启发式回溯的实时相控阵雷达波束驻留调度方法(57)摘要本发明属于雷达系统资源管理领域，特别涉及一种新型的相控阵雷达实时自适应驻留调度方法。本发明首先通过时间指针确定了本调度间隔内实际执行任务队列、延迟任务队列和删除任务队列，保证了波束驻留调度中的重要性与紧迫性准则，随后本发明对实际执行任务队列中任务的实际执行时刻以启发式回溯方法进行调整，从而降低了各任务实际执行时刻与其期望执行时刻之间的偏移度，保证了波束驻留调度中的期望执行时间准则。此外，通过将实际执行任务队列进行分块后再进行回溯处理，本方法计算复杂度得以大幅度降低，本方法的实时性得以保证。CN114609589ACN114609589A权利要求书1/3页1.一种基于启发式回溯的新型波束驻留调度方法，其特征为：假设在当前调度间隔[t0,t0+tSI]内有N个驻留任务T＝[T1,T2,...,TN]申请调度，其中t0为当前调度间隔的起始时刻，tSI为本调度间隔的时长，驻留任务模型为Ti＝{Wi,rti,sti,li,dwi}，其中，Wi为工作方式优先级,rti为期望执行时刻,sti为实际执行时刻，li为时间窗，dwi为驻留时长。基于启发式回溯的相控阵雷达波束驻留调度方法包括如下步骤：步骤1：初始化时间指针tp＝t0，初始化本调度间隔内实际执行任务队列Tex，延迟任务队列Tdl及删除任务队列Tdr为空。步骤2：将T中满足式的申请调度任务删除，并将其添加至Tdr中。rti+li＜tp(1)步骤3：从T中选出满足式的所有任务，生成当前时刻可调度任务集合Tcd＝Tcd,1,Tcd,2,...,Tcd,Q，其中Q为Tcd内任务个数。根据式计算每个任务所对应的综合优先级pi，其中Npi为Tcd中任务按工作方式优先级从大到小的排序序号，Ndi为Tcd中任务按任务截止期从小到大的排序序号。*步骤4：从Tcd选出具有最大合成优先级的任务Ti，将其从T中删除并添加至Tex中。步骤5：更新tp＝tp+dwi。若tp>t0+tSI或T为空，令Tdl＝T，并转至步骤6；否则转回步骤2。步骤6：假设中的任务数为N1，将Tex分成个子执行任务队列Tl,l＝1,2,...,N1/K，每个子执行任务队列中至多包含K个任务，其中符号代表向上取整。第一个子执行任务队列T1＝[T1,T2,...,TK]，第二个子执行任务队列T2＝[TK+1,TK+2,...,T2K]，以此类推，第l个子执行任务队列Tl＝[T(l‑1)K+1,T(l‑1)K+2,...,TlK]。每一个子执行任务队列Tl对应一个子调度间隔其中ta,l与tb,l的计算方式见下：步骤7：遍历子执行队列中执行任务的全部可能执行顺序。以Tl为例，定义Tl中第j种执行顺序为[T(l‑1)K+1,j,T(l‑1)K+2,j,...,T(l‑1)K+i,j,....,TlK,j],j＝1,2,...K！。例如T(l‑1)K+i,j为子执行队列Tl中第j种执行顺序下的第i个任务。依照下式为每个子执行任务队列的每种执行顺序下的执行任务分配实际执行时刻：2CN114609589A权利要求书2/3页随后根据下式对分配的实际执行时刻进行判断：若条件满足，则说明本执行顺序为可行执行顺序，并获得该执行顺序下相对应的任务实际执行时刻，否则该排列组合为不可行执行顺序。步骤8：依据全部可行执行顺序对所有子执行任务队列中实际执行任务的实际执行时刻进行回溯。以执行顺序T1＝[T1,T2,...,TK]为例，具体回溯步骤如下所示：步骤8.1：将这些任务依照时间窗长短从短至长依次进行回溯处理。假设当前待回溯任务为Ti，期望执行时刻为rti，实际执行时刻为sti。若sti‑rti＞0，则转至步骤8.2；若sti‑rti＜0，则转至步骤8.4；若sti‑rti＝0，跳转至步骤8.6。步骤8.2：以Ti为起点，向前找到第一个已被回溯过的任务。假设该任务为Tj，定义tend＝stj+dwj；若Ti前面没有被回溯过的任务，则tend＝ta,1。若在[tend,sti]中一共有P个任务[TP,1,TP,2,...,TP,P]，依照下式优化Ti的实际执行时刻：若在[tend,sti]中没有任务，依照下式优化Ti的实际执行时刻：sti＝max(tend,rti)(9)步骤8.3