[发明专利]一种针对协同分布式系统的波束驻留调度方法

摘要

本发明属于雷达系统资源管理领域，特别是涉及一种针对协同分布式系统的波束驻留调度方法。本发明综合考虑任务工作方式优先级和截止期对任务优先级的影响，利用HPEDF方法进行综合优先级的计算，并根据协同分布式系统中多站协同实施雷达任务调度的特点建立了一种波束驻留调度优化模型，并用基于时间指针分析的启发式方法进行求解，形成了一种针对协同分布式系统的波束驻留调度方法。本发明解决了子雷达既能单独工作又能在需要时协同工作的协同分布式系统的波束驻留调度问题。

主权项

1.一种针对协同分布式系统的波束驻留调度方法，具体步骤如下：步骤1：设系统中共有M部子雷达，在调度间隔[t₀,t₀+SI]内有N个请求任务，表示为T＝{T₁,T₂,…,T_N}，这些任务的最早执行时刻小于t₀+SI，最晚执行时刻大于等于t₀；其中，t₀为当前调度间隔的起始时刻，SI为一个调度间隔的时长；已知第i个任务模型为T_i＝{p_i,rt_i,d_i,l_i,τ_Bi,id}，可直接从中获得该任务的工作方式优先级p_i，期望执行时刻rt_i，截止期d_i，时间窗l_i，驻留时长τ_Bi，id为目标标识，且id＝{1,2,…,M,M+1}，其中id＝γ表示目标被第γ部雷达单独探测或跟踪，γ＝1,2,…,M，而id＝M+1表示目标被M部雷达共同探测或跟踪，即总部任务有id＝M+1，非总部任务有id＝γ；初始化操作：将M部雷达的时间标识tpγ分别初始化且tpγ≥t₀，令tpγ_initial＝tpγ，将调度时刻与任务完成时刻的存放器初始化：其中γ＝1,2,…,M；步骤2：考察请求队列中是否有总部任务，若是，执行步骤3，否则转步骤4；步骤3：对总部任务进行调度分析：步骤3.1：分别令tpγ＝max(tp1,tp2,…,tpM),γ＝1,2,…,M；步骤3.2：考察总部任务的最晚可执行时刻，将其小于tp1的任务送入删除队列，并将这些任务从请求队列中删除；步骤3.3：考察剩余总部任务的最早可执行时刻，选出其不大于tp1的任务，假设共有N1个；若N1＝0，更新参数：tpγ＝tpγ+Δt，γ＝1,2,…,M，其中Δt是时间标识的最小滑动步长，转步骤3.5；若N1≠0，按照(1)式计算这些任务的综合优先级，从中选出综合优先级最高的任务，记为T_j：ps_i＝[η·Np_i+(N1+2‑η)·Nd_i]/(N1+1)   (1)其中i＝1,2,…N1；将N1个请求任务分别按照工作方式优先级p由低到高和截止期d由远到近排序，Np_i和Nd_i分别为任务T_i在这两个序列中的位置；η＝(N1+1)/2；ps_i为任务T_i的综合优先级；步骤3.4：将T_j送入执行队列，分别在第γ部雷达的天线前端于tpγ时刻调度执行该任务，并将其从任务请求队列中删除，将调度时刻存入各部雷达的时刻存放器：time_tpγ＝[time_tpγ,tpγ]，随后更新各部雷达的时间标识：tpγ＝tpγ+τ_Bj，并将任务完成时刻存入各部雷达的时刻存放器：time_tpγ＝[time_tpγ,tpγ]，其中γ＝1,2,…,M；步骤3.5：若tp1＞t₀+SI，转步骤4，否则返回步骤3.2；步骤4：令γ＝1；步骤5：考察请求队列中是否有仅由第γ部雷达执行的任务，若是，执行步骤6，否则转步骤7；步骤6：对仅由第γ部雷达执行的任务进行调度分析：步骤6.1：令tpγ＝max(tpγ_initial,t₀)；步骤6.2：考察仅由第γ部雷达执行任务的最晚可执行时刻，将其小于tpγ的任务送入删除队列，并将这些任务从请求队列中删除；步骤6.3：考察剩余仅由第γ部雷达执行任务的最早可执行时刻，选出其不大于tpγ的任务，假设共有N(γ+1)个；若N(γ+1)＝0，更新参数：tpγ＝tpγ+Δt，转步骤6.5；若N(γ+1)≠0，按照(2)计算这些任务的综合优先级，从中选出综合优先级最高的任务，记为T_k：ps_i＝{η·Np_i+[N(γ+1)+2‑η]·Nd_i}/[N(γ+1)+1]   (2)其中i＝1,2,…N(γ+1)；Np_i和Nd_i分别为将N(γ+1)个请求任务分别按照工作方式优先级p由低到高和截止期d由大到小排序，任务T_i在这两个序列中的位置；η＝[N(γ+1)+1]/2。步骤6.4：若将T_k送入执行队列，在第γ部雷达天线前端于tpγ时刻调度执行任务T_k，并将其从任务请求队列中删除，更新参数：tpγ＝tpγ+τ_Bk；若当tpγ+τ_Bk≤time_tpγ(1)时，在第γ部雷达天线前端于tpγ时刻调度执行任务T_k，并将其从任务请求队列中删除，更新参数：tpγ＝tpγ+τ_Bk；当tpγ+τ_Bk＞time_tpγ(1)时，更新参数：tpγ＝time_tpγ(2)，并将time_tpγ(1)和time_tpγ(2)从time_tpγ中删除；步骤6.5：若tpγ＞t₀+SI，转步骤7，否则返回步骤6.2；步骤7：令γ＝γ+1，若γ≤M,返回步骤5，否则转步骤8；步骤8：分析请求队列中的剩余任务，将最晚可执行时刻小于t₀+SI的任务删除，将最晚可执行时刻大于等于t₀+SI的任务延迟到下一调度间隔分析；步骤9：当前调度间隔分析结束，获得M部雷达各自的时间标识tpγ，其中γ＝1,2,…,M以及删除队列、延迟队列、执行队列和实际执行时刻。