基于在线动态模板的DAR实时自适应波束驻留调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112907143A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110347875.9(22)申请日2021.03.31(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)发明人程婷李中柱侯子林李立夫王绍兴岳承钰(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06F30/20(2020.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称基于在线动态模板的DAR实时自适应波束驻留调度方法(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。CN112907143ACN112907143A权利要求书1/2页1.假设当前调度间隔为[t0,t0+LSI]，有N个驻留任务T＝{T1,T2,…,TN}申请调度执行，其中，t0为当前调度间隔的起始时刻，LSI为一个调度间隔的时长，波束驻留任务模型为Ti＝{rti,li,wi,Pti,txi,twi,tri,Mi,prii}，其中，rti为期望执行时刻，li为时间窗，wi为工作方式优先级,Pti为发射功率，txi、twi和tri分别为各脉冲重复周期中的发射期、等待期和接收期。prii为脉冲重复周期，Mi为脉冲重复个数。那么基于在线动态模板的数字阵列雷达自适应波束驻留调度算法包括以下步骤：1、初始化动态模板Tp：{tp,△t,t0+LSI,Sx,Sr,E}，tp＝t0(4)其中，tp为模板Tp的开始时刻，t0+LSI为Tp的结束时刻，△t为Tp中的时间单元长度。ntp为模板长度，满足ntp＝(t0+LSI‑tp)/△t。Sx描述了所有已调度任务发射期占用Tp内时间槽的情况。Sr描述了所有已调度任务接收期占用Tp内时间槽的情况。E代表Tp内每个时间槽的‑△t·j/τ能量消耗状态，其中，E0(j)＝E(t0)e,j∈1,2,...,ntp，E(t0)为系统在t0时刻的能量消耗，τ为回退参数。i＝0。2、删除最晚可执行时刻rti+li小于tp的任务，将删除的任务个数记为ni，i＝i+ni。3、对于最早执行时刻rti‑li小于tp的任务根据式(5)计算相应的综合优先级，假设共有M个，选出其中具有最大综合优先级的任务，记为T。swi＝[η·Npi+(M+2‑η)·Ndi]/(M+1)(5)其中，Npi和Ndi分别为任务Ti在当前可执行任务集合中，根据工作方式优先级和截止期排序得到的序号，η为可调节参数。然后分析T能否在当前tp被调度执行。首先计算若在当前时刻调度T将引起的Sx、Sr和E的变化量，包括△Sx,△Sr和△E：2CN112907143A权利要求书2/2页式(8)中，△Ek(j)代表模板中由任务T中第k个脉冲重复周期引起第j个时间槽内的能量变化，其具体计算公式可参考式(9)。然后根据式(10)‑(13)判断时间约束及能量约束能否得到满足：max(Sx+△Sx)≤1(10)max(Sx+△Sr)≤1(11)max(Sr+△Sx)≤1(12)max(E+△E)≤Eth(13)4、若上述不等式均满足，则T可在tp时刻被调度执行，按式(14)‑(18)对参数进行更新：△tp＝tx(14)Sx＝Sx+△Sx(15)Sr＝Sr+△Sr(16)E＝E+△E(17)i＝i+1(18)其中，tx为任务T的发射期长度。然后将Sr中非0的元素重置为1。若T不能在tp时刻被调度执行，则△tp＝△t。5、对Tp中的参数进行更新：tp＝tp+△tp(19)6、若tp>t0+LSI或i>N，则本调度间隔的分析结束，否则转至步骤2。3CN112907143A说明书1/9页基于在线动态模板的DAR实时自适应波束驻留调度方法技术领域[0001]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[0002]数字阵雷达(digitalarrayradar，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