自適應(yīng)雷達波束配置策略與標準

事件調(diào)度程序是受系統(tǒng)控制程序控制的。定義調(diào)度間隔為系統(tǒng)控制程序調(diào)用調(diào)度程序的時間間隔。僅當(dāng)其受到調(diào)用時，調(diào)度程序才會對即將發(fā)生的調(diào)度間隔內(nèi)的雷達事件作出安排。 如果調(diào)度間隔選擇得過長，就無法實現(xiàn)系統(tǒng)對某些工作方式的調(diào)度（或雷達的回路響應(yīng)時間，或數(shù)據(jù)率）要求。如果調(diào)度間隔選擇得過短，就會額外增加計算機的開銷。因此，調(diào)度間隔應(yīng)在滿足系統(tǒng)對響應(yīng)時間要求的條件下盡可能選擇得長一些。

資源與設(shè)計條件約束

由于雷達每一種工作方式都要消耗一定的資源，而雷達系統(tǒng)所擁有的資源是有限的，因此事件調(diào)度策略的設(shè)計必然還受以下資源和設(shè)計條件的影響：

①時間資源約束。這是最直觀的約束，相控陣雷達的調(diào)度程序就如同一位服務(wù)者，而各種任務(wù)請求相當(dāng)于顧客，調(diào)度程序在一定時間內(nèi)只能滿足一定數(shù)量的波束照射請求。

②能量資源約束。任何一個雷達事件的發(fā)生，都要求雷達發(fā)射機發(fā)射一個或多個脈沖，即消耗一定的能量，特別是對那些遠距離或處于強干擾、雜波等環(huán)境中的目標，為保證足夠的數(shù)據(jù)質(zhì)量，可能要消耗更多的發(fā)射機能量。 由于不同的工作方式通常要求不同的脈沖波形，即對應(yīng)于不同的占空比，所以在考慮調(diào)度策略設(shè)計時，應(yīng)取在某個固定時間區(qū)間（一個或多個調(diào)度間隔）上一個脈沖序列的平均占空比，即綜合占空比。

③數(shù)據(jù)處理計算機資源約束。在每一個雷達事件結(jié)束之后，雷達回波要經(jīng)信號處理機送到雷達系統(tǒng)計算機進行數(shù)據(jù)處理，因而要占用相應(yīng)的計算機處理與存儲資源。一般而言，跟蹤方式比搜索方式要占用更多的計算機資源。

④雷達設(shè)計條件約束。它是指某些硬件設(shè)計所造成的限制。對于雷達系統(tǒng)建模與仿真而言，這項因素可以忽略。

自適應(yīng)調(diào)度策略及其準則

自適應(yīng)調(diào)度策略是指在滿足不同工作方式相對優(yōu)先級與表征參數(shù)門限值約束的情況下，在雷達設(shè)計條件范圍內(nèi)，通過實時地平衡各種雷達波束請求所要求的時間、能量和計算機資源，為一個調(diào)度間隔選擇一種最佳雷達事件序列的調(diào)度方法。因此，它滿足以下五條自適應(yīng)準則： 1. 與動態(tài)的雷達環(huán)境即變化的波束請求環(huán)境相適應(yīng)； 2. 與規(guī)定的不同工作方式的相對優(yōu)先級相適應(yīng)，同時滿足各種工作方式規(guī)定的表征參數(shù)的門限值范圍； 3. 使時間、能量和計算機資源得到盡可能充分的利用又不超出它們的約束范圍； 4. 在雷達設(shè)計條件的約束范圍之內(nèi)； 5. 波束請求安排在時間上盡可能均勻，以免出現(xiàn)峰值資源需求。

把滿足以上五個條件調(diào)度的事件序列稱之為最佳雷達事件序列，因為在滿足雷達系統(tǒng)使用要求的條件下，它所對應(yīng)的調(diào)度效率最高。自適應(yīng)算法的功能如上圖所示。 有公開文獻報道，AN/MPQ-53雷達（即“愛國者”地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中的多功能相控陣制導(dǎo)雷達）采用的是多模板的調(diào)度策略，以確保調(diào)度結(jié)果能夠與實際作戰(zhàn)環(huán)境和目標威脅情況相適應(yīng)。

由于調(diào)度策略一般是雷達裝備的核心算法，因此公開文獻中無法獲知其多模板的具體內(nèi)容。多模板調(diào)度策略在性能上可以視作是對自適應(yīng)調(diào)度策略的逼近，即能根據(jù)當(dāng)時面臨的工作環(huán)境以及目標威脅，在滿足各種能量資源和設(shè)計約束限制條件下，自適應(yīng)地對雷達的各種工作方式進行調(diào)度和分配，以求充分利用雷達系統(tǒng)資源。因此在后續(xù)的建模中采用自適應(yīng)調(diào)度策略來模擬相控陣雷達的調(diào)度策略。

審核編輯：黃飛

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