[发明专利]一种多阵面旋转相控阵雷达任务调度方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达系统技术领域，涉及一种相控阵雷达任务调度方法，具体为一种多阵面旋转相控阵雷达任务调度方法。

背景技术

所谓相控阵雷达调度是指在给定雷达任务请求集合的条件下，雷达调度器依据某种准则来安排给出各种任务请求的执行序列，以期望在满足系统约束的同时达到某种意义上的最优调度效果。

由于相控阵雷达本身所具有的波束捷变的特点，通常相控阵雷达的天线阵面是固定的。由于成本限制和相控阵天线的昂贵费用，相控阵雷达经常面临着用少于三块或四块阵面完成半球覆盖的需求。作为替换，两个或三个阵面组合在一起，通过旋转，能在一段扫描时间内完成全空域覆盖。当然这样就带来了雷达任务调度方法的复杂性：由多阵面导致的任务在阵面间的分配的复杂性；由旋转导致的任务调度方法的时间约束复杂性。

目前国内在雷达任务调度方法上的研究都是针对单阵面固定相控阵雷达。比较有代表性的论文有《相控阵雷达自适应资源管理技术研究》，专利有“一种相控阵雷达资源管理方法”(专利号102323972B)。迄今为止，尚未见到针对多阵面旋转相控阵雷达的任务调度方法。国外有一些关于旋转相控阵雷达资源管理方法的论文，如《Resource management for a rotating multi-function radar》和《Radar resource management for mechanically rotated electronically scanned phased array radars》，但是上述两篇论文中都没有给出具体的调度方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的相控阵雷达任务调度方法中都没有考虑多阵面和旋转的问题，而提出的一种多阵面旋转相控阵雷达任务调度方法。

本发明的技术方案是：一种多阵面旋转相控阵雷达任务调度方法，包括以下步骤：

a.以每个调度周期为一个单元，实时生成雷达任务；

b.获取旋转相控阵雷达任务的特征参数，包括由阵面旋转导致的任务临时截止期D_t，D_t定义为由于阵面的旋转，目标在紧接着的一次离开天线阵面波束扫描范围的时刻，考虑到任务有一定的持续时间，即任务驻留时间，D_t的具体计算方法为：D_t＝T_o—T_d，其中T_o为目标位置离开雷达波束照射范围的时刻，T_d为任务驻留时间；

c.根据任务临时截止期和波束扫描范围对任务进行过滤，把任务分配给各个阵面，具体分配方法为：计算阵面在某一调度周期的波束扫描范围Φ＝(α+ω·(t-t₀),β+ω·(D_t-t₀))，其中(α₁，β₁)为阵面初始波束范围，ω₁为阵面旋转角速度，t₀为雷达开始运行时间，t为当前时刻；若(Azi,Ele)∈Φ且R≤R_max，则任务属于此阵面，其中(Azi,Ele)表示任务所在方位角和俯仰角，R为任务所在距离，R_max为雷达探测最大距离；

d.针对各阵面对不同空域探测的优势和侧重，对各阵面雷达任务综合优先级采用考虑空域优先级和任务临时截止期的方法分别进行设计；

e.针对各阵面对不同性质任务的优势和侧重，以搜索性质的任务所占比例来确定工作模式，在雷达资源约束条件下对雷达任务进行调度，得到各阵面最终执行任务队列；

f.若调度没结束，则更新参数，继续从步骤a开始执行。

本发明的有益效果是：(1)实现了多阵面和旋转体制下的相控阵雷达的任务调度，而多阵面旋转相控阵雷达相对固定阵面相控阵雷达，所带来的好处主要有两点：一是在全空域扫描情况下节约了成本；一是在方位角上减弱了波束展宽和增益减少的影响；(2)通过对各阵面分别设计任务综合优先级计算方法，充分发挥各阵面的特长，实现了任务的合理分配；(3)通过对各阵面资源使用情况的控制，实现了资源的合理配置。

附图说明

图1为本发明实施例的两阵面旋转相控阵雷达工作示意图。

图2为本发明实施例的两阵面旋转相控阵雷达任务调度方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行说明，应当理解，此处所描述的附图和实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。