相控阵雷达协同探测任务调度研究

针对相控阵雷达协同探测资源调度问题,提出了一种协同探测任务调度算法。首先介绍了相控阵雷达协同探测相关内容;接着给出了协同探测调度模型。针对多节点协同探测,提出一种优化模型,权衡时间偏移量和时间利用率2个因素,在不显著增大时间偏移量的前提下,提高时间利用率,提升探测性能。最后通过仿真验证了算法的有效性。     

一种基于周期分区的时间调度算法

针对多功能相控阵雷达任务实时调度问题,提出了一种基于采样周期分区的时间资源调度算法(记为PD)。该算法以各类任务采样周期的最大公约数为分区标准,将各采样周期均分为多个等长区间,再将各类任务平均分配到不同分区中调度执行,可解决调度过程中任务因采样周期不同产生冲突的难题。仿真结果表明,该算法可提高系统任务调度能力,可广泛应用于相控阵雷达任务调度及其他实时任务调度系统。     

改进遗传算法的相控阵雷达自适应调度算法及仿真

多功能相控阵雷达因其阵列天线的波束捷变能力,可执行对多个目标交替搜索、验证、跟踪等任务,而如何在时间约束下分配任务,对雷达性能有着决定性的影响。使用一种有效的调度算法能够使雷达资源合理分配,能够让雷达整体性能优化。在分析自适应调度算法的设计原则基础上,给出了具体的性能评估指标。针对多功能相控阵雷达,改进了传统的遗传算法作为调度算法。算法能够在雷达调度间隔约束下,选择综合效能最好的方案安排一个调度间隔内的雷达事件序列,并通过仿真结果验证了算法的有效性。     

带时间窗的相控阵雷达实时任务调度方法

为了解决传统相控阵雷达任务调度中采用基于工作方式优先级的方法而存在忽略任务时间紧迫性和重要性的问题,提出了一种基于任务自身工作方式优先级、截止期和空闲时间3个特征参数的相控阵雷达任务调度方法,通过调整参数的权重来适应调度器不同的负载情况,并采用时间窗处理发生冲突的任务请求,确保更多的高优先级任务在调度间隔内被调度。仿真结果表明,所提出的方法能够有效提高任务的调度成功率,明显改善调度器性能。     

基于资源池的雷达协同探测系统资源调度策略

针对舰艇编队雷达协同探测系统作战任务需求,提出了一种基于资源池的雷达协同探测系统资源管控策略,通过建立系统资源池,实现舰艇编队各雷达探测节点的自组织管理以及系统资源的统一调度;并通过遗传算法选取最佳的资源调度方案,在提升雷达探测性能的同时,提高系统资源的利用效率。     

基于目标威胁度的相控阵雷达自适应调度方法

对时间资源的合理安排是相控阵雷达发挥自身优势的关键。将目标威胁度引入调度算法中,与工作方式和任务截止期共同进行综合优先级规划。通过构建目标威胁度的量化模型,使雷达在调度跟踪任务时依目标威胁度大小分配时间。提出了修正价值率和执行威胁率的概念,完善了性能评估指标。通过仿真,全面评价了新算法性能,验证了引入目标威胁度的合理性。结果表明,新算法可以有效提升相控阵雷达对高威胁度目标的处理能力。     

反导任务下一种相控阵雷达搜索参数优化方法

搜索参数优化设计是相控阵雷达探测性能提升的重要途径。在相控阵雷达反导任务背景下,针对导弹类目标建立了以最大期望发现距离为目标函数的搜索参数优化模型,在目标匀速运动和加速运动的条件下分别给出了雷达搜索波束最佳驻留时间以及相应目标期望发现距离的优化表达式,仿真证明了算法的有效性。     

基于小生境遗传算法的相控阵雷达任务调度

针对密集目标环境下相控阵雷达任务调度问题,分析了相控阵雷达工作任务特点、调度流程以及资源约束,建立了资源约束条件下的相控阵雷达调度模型。研究了传统遗传算法在相控阵雷达任务调度中收敛速度慢和早熟问题,提出了基于共享机制的自适应小生境技术的改进方法。仿真结果表明,基于小生境遗传算法的相控阵雷达任务调度方法能够有效地提高任务调度成功率,降低截止期错失率。     

基于航迹协同的相控阵雷达干扰方法研究

针对远距离支援干扰机难以通过旁瓣对相控阵雷达实施有效干扰,而主瓣压制区又过窄的问题,提出了一种基于航迹协同的相控阵雷达干扰方法,使突防飞机始终处于雷达主瓣压制区内。建立了突防飞机、干扰飞机三维航迹协同模型,对不同情况下的最小掩护距离进行了仿真分析。仿真结果表明,严格的航迹协同和参数规划可改善干扰效果,有效掩护航空兵突防。     

相控阵体制机载预警雷达作战效能评估

相控阵体制是未来机载预警雷达发展的重要方向,其作战效能评估目前尚缺乏有效的方法和模型。采用经典的可用-可靠-能力模型(即ADC模型)对相控阵体制机载预警雷达的作战效能进行了建模,将预警雷达状态分为正常、降级和故障3种情况并给出了可用性的计算方法,根据概率论推导了可信性矩阵的计算方法,根据预警雷达探测威力、目标测量精度、目标跟踪能力3个指标给出了能力向量的计算方法。最后对建立的模型进行仿真,仿真结果得到:相控阵机载预警雷达作战效能随单个天线阵元的MTBF增加而增加,随执行任务时间的增加而降低。     

面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法

针对多目标搜索及跟踪场景,研究了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法。首先,基于信号检测理论和克拉美-罗下界,分别推导了雷达搜索性能与跟踪性能评估指标;在此基础上,建立了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配模型,即以最大化雷达工作性能指标为优化目标,以满足给定系统资源限制为约束条件,对雷达搜索及跟踪任务中节点选择、辐射功率和任务时间等参数进行联合优化设计;最后,针对上述优化问题,采用基于内点法和粒子群算法的三步分解算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足给定系统资源限制的条件下,有效提高雷达系统搜索性能和跟踪精度。     

舰载多传感器协同探测资源调度模型构建

先对多传感器协同探测的概念、技术基础和优势进行了分析,构建了舰载多传感器协同探测体系结构,给出了传感器选配依据和协同策略规划,然后结合线性规划资源调度算法,建立了多传感器协同探测资源调度模型。通过仿真计算验证了模型的合理性和适用性,为舰载多传感器系统充分发挥协同探测的体系作战能力提供了一种理论和技术参考。     

对相控阵雷达工作模式的资源调度研究

基于对相控阵雷达资源调度问题,针对相控阵雷达不同工作模式的资源分配进行了研究,并通过定量分析,得出了相控阵雷达对不同工作模式资源调度的差异。分析了对不同模式资源分配的变化情况,为下一步对相控阵雷达工作模式的识别提供了支撑与指导。     

有源雷达与无源雷达协同抗干扰部署优化模型研究

有源雷达与无源雷达组网探测可大大提高防空预警体系的信息对抗能力,优化部署是充分挖掘其预警潜能的重要手段.在分析协同抗干扰部署机理的基础上,建立了有源无源雷达协同定位精度模型、多站系统探测空间模型和基于圆径图的协同预警系统覆盖面积计算模型;分别针对全向任务区域和有向任务区域,建立了有源无源雷达协同抗干扰部署优化模型;最后给出仿真实例.仿真结果验证了算法及模型的有效性.     

基于最小时间窗的多功能雷达调度算法研究

雷达、电子战、通信等多功能电子系统一体化是雷达的发展方向之一,针对多功能雷达的资源管理与调度,基于孔径分割建立了多功能雷达系统的任务模型,根据任务作用距离确定了任务事件对孔径资源的占用率,并在此基础上给出了一种基于最小时间窗调度间隔的任务调度算法来解决多功能雷达的任务调度问题,通过仿真验证,证明该算法具有一定的有效性.     

多机协同对空目标探测与攻击任务的最优分配

针对信息化条件下多机协同空战中需要协同制导的问题,建立了探测任务和攻击任务分配的模型。首先根据战场态势和雷达探测能力建立探测任务分配模型,然后根据战场态势和武器作战能力建立攻击任务分配模型,最后将此多目标决策问题转化为单目标优化问题。通过建立可行解到粒子间的映射,提出了粒子群优化算法对该优化问题进行求解。仿真实验表明了该模型与算法的可行性与有效性。     

面向作战任务的最小风险传感器调度方法

基于风险理论提出一种面向不同目标探测任务的传感器调度方法。将主动传感器辐射被截获风险和目标探测风险结合起来,建立一般目标探测框架下的传感器最小风险调度模型。分目标跟踪、目标识别和目标威胁等级评估三种情况将传感器最小风险调度模型具体化,给出不同情况下目标探测风险值的计算方法。针对模型的求解提出一种基于混沌思想、反向学习和双向轮盘赌的改进人工蜂群算法。通过仿真实验证明了模型的可行性和算法的有效性。     

反导预警雷达的优化配置问题研究

根据反导预警雷达的预警任务和配置要求,建立带有可调参数的反导预警雷达优化配置模型.首先,给出雷达对弹道覆盖范围的计算方法,并建立X波段多功能相控阵雷达的优化配置模型.其次,考虑实战中对预警时间和重叠探测区的不同需求,在P波段远程预警相控阵雷达的优化配置模型中引入了可调参数,使输出的方案能同时满足对预警时间和重叠探测区的作战需求.最后,通过实例分析验证了模型的可行性,并且发现预警时间最大化与重叠探测区最大化不能同时实现,反导作战指挥人员应根据实际情况选择适当的可调参数,输出满足实战需求的雷达配置方案.     

基于最小负载的相控阵雷达自适应数据率更新算法

提出了一种基于最小负载的相控阵雷达自适应数据率更新算法.该算法基于交互多模型(IMM),以雷达负载最小为准则,推导出新息协方差矩阵和时间间隔T的函数关系,通过求取该函数在一定范围内的极小值,得到使雷达负载最小的时间间隔.仿真结果证明了该算法能够保持雷达负载最小的条件下,根据目标的运动情况自适应的改变跟踪时间间隔,目标机动时预测误差明显小于固定时间间隔目标跟踪算法.     

相控阵雷达资源管理技术的发展与应用研究

要挖掘和发挥相控阵雷达的最佳潜能,必须对其资源进行动态管理和任务规划。从相控阵雷达资源管理体系结构入手,分析了相控阵雷达搜索状态下的资源管理、跟踪状态下的资源管理、任务优化配置和调度等3个方面国内外的研究内容和现状。针对未来相控阵雷达的发展趋势,提出了进一步研究的重点内容,并对相控阵雷达资源管理技术研究和应用研究的前景进行了展望。