188宝金博页面版

第３ ０ 卷第７ 期计算机仿真２０ １３年７ 月文章编号： １０ ０ ６—９ ３４ ８ （ ２０ １３）０ ７ —０ ０ １１—０ ６基于任务综合规划的相控阵自适应调度方法郑世友， 郑瑶（ 中航工业雷达与电子设备研究院， 江苏无锡２１４ ０ ６ ３）摘要： 研究机载相控雷达调度优化控制问题。 机载相控阵雷达可以高效遂行作战任务， 但如何合理调度雷达任务请求， 实时优化处理同时多任务对系统时间资源的竞争， 是充分发挥多功能相控阵雷达性能优势的关键。 针对相控阵雷达同时多任务在时间窗约束下实时优化调度问题， 在综合考虑调度时刻前后任务请求、 调度限制和可用资源等因素基础上， 权衡任务请求重要程度、 紧急程度和前后一定时间段内资源利用情况， 提出了一种利用任务综合规划的相控阵自适应调度算法。 仿真结果表明， 新算法能够在雷达有限时间资源内提高相控阵雷达任务调度效率和时间利用率， 获得了更优的综合性能。关键词： 自适应任务调度； 相控阵雷达； 综合规划； 设计约束； 时间窗中图分类号： Ｔ Ｎ ９ ５５文献标识码： ＢＡ ｄ ａ ｐ ｔｉｖ ｅＴ ａ ｓｋＳ ｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌｉｎ ｇ Ａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍＢ ａ ｓｅ ｄｏ ｎＳ ｙ ｎ ｔｈ ｅ ｓｉｚ ｉｎ ｇＰ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ｉｎ ｇｆ ｏ ｒ Ｐ ｈ ａ ｓｅ ｄＡ ｒ ｒ ａ ｙＲ ａ ｄ ａ ｒＺ Ｈ Ｅ Ｎ ＧＳ ｈ ｉ—ｙ ｏ ｕ ． Ｚ Ｈ Ｅ Ｎ ＧＹ ａ ｏ（ Ｒ ａ ｄ ａ ｒａ ｎ ｄ Ａ ｖ ｉｏ ｎ ｉｃ ｓ Ｉｎ ｓｔｉｔｕ ｔｅ ｏ ｆＡ Ｖ ＩＣ ， Ｗ ｕ ｘ ｉ Ｊｉａ ｎ ｇ ｓｕ２１４ ０ ６３， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ Ｂ Ｓ Ｔ Ｒ Ａ Ｃ Ｔ ： Ｉ ｎｏ ｒ ｄ ｅｒ ｔｏｅｘ ｐ ｌｏ ｉｔｔｈ ｅｐ ｏ ｔｅｎ ｔｉａ ｌｏ ｆｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉｎ ｇｔａ ｓｋ ｓ ｆ ｏ ｒ ａ ｉｒ ｂ ｏ ｒ ｎ ｅｐ ｈ ａ ｓｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ， ａ ｎｅｆ ｆ ｅｃｔｉｖ ｅ ｔａ ｓｋｓｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌｉｎ ｇ ｓｔｒ ａ ｔｅ ｇ ｙｆ ｏ ｒｅ ｍ ｐ ｌｏ ｙ ｉｎ ｇｂ ｅ ａ ｍａ ｇ ｉｌｉｔｙｉｓｒ ｅ ｑ ｕ ｉｒ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｉｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓｅ ｄａ ｎａ ｄ ａ ｐ ｔｉｖ ｅｔａ ｓｋｓｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌｉｎ ｇ ａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍｂ ａ ｓｅ ｄ ｏ ｎｓｙ ｎ ｔｈ ｅ ｓｉｚ ｉｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ｉｎ ｇｗ ｉｔｈｉｎ ｔｅｎ ｓｉｖ ｅｃ ｏ ｎ ｓｉｄ ｅ ｒ ｉｎ ｇｏ ｆ ｔｈ ｅｄ ｅ ｓｉｇ ｎｃ ｏ ｎ ｓｔｒ ａ ｉｎ ｔｓ， ｐ ｒ ｅ － ａ ｎ ｄ —ｐ ｏ ｓｔｔａ ｓｋ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｓｔｓａ ｎ ｄ ａ ｖ ａ ｉｌａ ｂ ｌｅｒ ｅ ｓｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ． Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉｎ ｇｔｏｔａ ｓｋｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔｉｅ ｓ， ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ｉｎ ｇｒｕ ｌｅｓ ａ ｎ ｄｏ ｐ ｔｉｍ ｉｚ ｉｎ ｇ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎ ｓ， ａｆ ｅａ ｓｉｂ ｌｅｓｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌｉｎ ｇｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉｔｈｇ ｌｏ ｂ ａ ｌ ｏ ｐ ｔｉｍ ｉｚ ａ ｔｉｏ ｎｗ ａ ｓ ｓｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄｔｏｐ ｕ ｔｉｎ ｔｏｐ ｒ ａ ｃ ｔｉｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｅｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎ ｒｅｓｕ ｌｔｓ ｓｈ ｏ ｗｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅ ｎ ｏ ｖ ｅｌａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍｃ ａ ｎｉｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅｔｈ ｅ ｕ ｔｉｌｉｚａ ｔｉｏ ｎ ｏ ｆ ｔｉｍ ｅ ａ ｎ ｄ ｔｈ ｅｅｆ ｆ ｉｃｉｅｎ ｃｙｏ ｆ ｔａ ｓｋｓｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌｉｎ ｇｏ ｆｐ ｈ ａ ｓｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙｒ ａ ｄ ａ ｒ ｔｏｇ ｅ ｔｓａ ｔｉｓｆ ａ ｃ—ｔｏ ｒ ｙ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓｉｔｉｖ ｅ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ．Ｋ Ｅ Ｙ Ｗ Ｏ Ｒ Ｄ Ｓ ： Ａ ｄ ａ ｐ ｔｉｖ ｅｔａ ｓｋｓｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌｉｎ ｇ ； Ｐ ｈ ａ ｓｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ； Ｓ ｙ ｎ ｔｈ ｅ ｓｉｚ ｉｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ｉｎ ｇ ； Ｄ ｅ ｓｉｇ ｎ ｃｏ ｎ ｓｔｒ ａ ｉｎ ｔ； Ｔ ｉｍ ｅｗ ｉｎ —ｄ ｎ ｗ１引言任务调度算法是发挥多功能相控阵雷达性能优势的关键。 相控阵雷达调度策略的设计方法有多种， 常用的有固定模板、 多模板、 部分模板和自适应算法。 自适应任务调度算法能高效利用雷达系统资源， 充分发挥其波束灵活扫描优势， 正成为学术和工程界关注的焦点¨ ‘１“。国内外研究人员开展了大量相关研究， 取得了一系列成果： 蔡庆宇等给出了相控阵雷达任务调度的要求， 以及自适应调度策略设计中应考虑的主要因素和约束条件， 并设计了一种对相控阵雷达工作方式自适应调度的专家系统‘６Ｊ。Ｈ ｕ ｉｚ ｉｎ ｇ 等提出任务请求时间窗的概念， 即雷达任务请求的实际执行时间可根据其期望发射时间在某个时间窗内移动，基金项目： 航空基金（ ２０ １０ ２０ ７ ６ ０ ０ ２）收稿１３期： ２０ １２—０ ９ —０ ３修回日期： ２０ １２—１０ —３０在调度间隔内， 尽可能多地安排雷达任务¨ ｏ 。 Ｔ ｅｉ—Ｗ ｅｉ Ｋ ｕ ｏ根据每类任务所设定的保留比来为驻留请求虚拟一个截止期， 然后按照经典的Ｅ Ｄ Ｆ （ Ｅ ａ ｒｌｉｅｓｔＤ ｅ ａ ｄ ｌｉｎ ｅＦ ｉｒｓｔ）算法进行调度＂ｏ 。 ｃ． Ｓ ． Ｓ ｈ ｉｈ 等提出了相控阵雷达能量受限条件下基于模板的实时驻留调度算法一ｊ。 国防科大、 西工大、 北航等在相控阵雷达任务调度方面也做了许多工作和研究¨ ０ ’ “ｊ。现有的大部分调度方法一般重点考虑当前调度时刻的任务请求和资源利用情况， 选择执行当前优先级最高的任务， 而在时间窗约束下， 最高优先级任务并非一定是最需紧急执行的任务， 通过对一定时间段内的任务综合规划， 权衡任务请求重要程度、 紧急程度和前后一定时间段内资源利用情况， 可充分利用雷达资源， 发挥相控阵性能优势。 本文针对相控阵雷达同时多任务实时优化调度问题， 提出一种基于任务综合规划的相控阵自适应调度算法， 新方法在综合考虑调度时刻前后任务和资源使用基础上， 通过综合规划方法将一１】 一万方数据