一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法技術

本發明專利技術屬于多功能雷達技術領域，特別涉及多功能相控陣雷達的系統資源自適應調度管理方法。本發明專利技術通過對每次調度性能進行評估和系統資源使用狀態計算分析，提出了一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法，利用調度性能評估結果和當前系統資源使用狀態實現多功能雷達任務綜合優先級的動態自適應計算，合理安排任務調度執行，解決系統的孔徑、時間、能量、頻率等資源沖突，實現系統資源的自適應管理。

【技術實現步驟摘要】
一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法
本專利技術屬于多功能雷達
，主要是針對多功能相控陣雷達的系統資源自適應調度管理技術。
技術介紹
多功能雷達采用相控陣體制，利用靈活的波束合成能力、多種多樣的工作波形、多目標處理能力，實現等多功能于一體。然而作為一個復雜的多功能傳感器設備，多功能雷達受到孔徑、時間、能量、頻率、信號處理單元等資源的限制，且各種多功能雷達系統所面臨的使命與功能及環境態勢與目標特性不同，其多功能構成及系統資源可利用狀態亦有所不同，因此研究動態實時的多功能雷達資源自適應管理方法，有效適應瞬息萬變的環境態勢與目標特性，最大限度發揮多功能雷達系統的使用效能是當前技術研究的重點。所謂資源自適應管理方法，是指能夠適應動態、時變的工作環境和不同工作方式相對優先級，通過實時地平衡各種雷達任務請求所要求的時間、能量等資源；為每個調度間隔安排最佳調度任務序列的一種調度方法。多功能雷達資源管理的首要問題是雷達任務綜合優先級值的計算問題。目前已有多功能雷達系統資源自適應管理方法多是采用固定的參數計算模式實現對任務綜合優先級計算，但是均沒有根據實時環境與目標態勢、探測任務需求和設備資源可能的動態變化，進行基于當前性能評估的資源管理計算結果修訂和自適應資源匹配調整，因此難以實現雷達資源的動態實時有效調度。
技術實現思路
針對上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法，對多功能雷達的任務綜合優先級進行自適應計算，實現多功能雷達任務系統資源的自適應優化管理，合理分配系統的各類資源。實現本專利技術目的的技術解決方案為：通過設計一種基于當前狀態下性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法，利用調度性能評估結果和當前系統資源使用狀態實現多功能雷達任務綜合優先級的動態自適應計算，合理安排任務調度執行，解決系統的孔徑、時間、能量、頻率等資源沖突，實現系統資源的自適應管理。本專利技術的有益效果：本專利技術的方法可根據當前系統資源使用狀態及調度性能評估結果自適應的調整計算多功能雷達任務的綜合優先級值，合理編排任務調度執行序列，使系統資源得到有效管理。本專利技術主要應用于多功能雷達系統的資源調度管理，對現代化國防裝備技術發展和科技進步具有重要意義。附圖說明圖1一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法流程圖。圖2基于調度性能評估優化的自適應綜合優先級計算。具體實施方式基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法的實施過程及流程如附圖1所示，具體描述為以下過程：Step1初始化，查看當前系統資源狀態并清空執行和刪除任務隊列，查詢雷達申請任務隊列；Step2將申請任務隊列中期望執行時間在本調度間隔內的任務取出，并根據基于調度性能評估優化的自適應綜合優先級計算方法計算各申請任務的綜合優先級值，得到該調度間隔的雷達待執行任務隊列；Step3依次從待執行隊列中取出綜合優先級值最高的任務，判斷其駐留時間是否滿足小于調度間隔的剩余時間，若滿足則根據該任務的期望執行時間、時間窗確定其可執行時間范圍并分配任務實際執行時刻，且任務所需系統資源可用，將任務送入執行任務隊列；當不滿足調度間隔剩余時間或任務所需系統資源沖突時則轉入Step4；Step4判斷任務最晚可執行時間是否滿足在下一調度間隔內執行，若滿足則將任務送入延遲任務隊列，否則送入刪除任務隊列；Step5重復Step3、Step4直至完成本調度間隔待執行任務隊列的調度；Step6調度性能評估，計算本調度間隔內的調度結果和系統資源使用狀態等性能指標，并將該結果反饋至Step2中所述綜合優先級計算方法中，完成綜合優先級計算方法的自適應優化調整；Step7將延遲任務隊列中任務加入申請任務隊列，重復Step2～Step6繼續下個調度間隔的調度管理。本專利技術Step2中基于調度性能評估優化的自適應綜合優先級計算方法，綜合優先級計算構成圖如附圖2所示，具體實施步驟如下：Step1提取任務的各項特征參數值ξi(ξ1,ξ2,…,ξm)；Step2根據系統資源使用狀態及調度性能評估結果rj自適應調整各任務特征參數的權系數大小ωi＝fi(r1,r2,…,rn)；權系數的計算公式由特征參數ξi與系統資源及調度性能評估結果rn的相關性確定，如下式所示，相關映射表如表1所示；表1任務特征參數與系統資源使用狀態及調度性能相關映射表r1(SSR)r2(HVR)r3(ATSR)r4(TUR)r5(AUR)……ξ1(P)c11c12c13c14c15ξ2(Td)c21c22c23c24c25ξ3(An)c31c32c33c34c35………………Step3通過任務各項特征參數值與其權系數計算任務的綜合優先級值Ps；計算公式如下式所示。式中，ξi表示任務第i個特征參數的值，ωi表示任務第i個特征參數的權系數大小，m表示共m個任務特征參數，rj表示第j個系統資源使用狀態或調度性能評估反饋結果的值，cij表示任務第i個特征參數與第j個系統資源及調度性能評估反饋結果的相關性，n表示共有n個系統資源使用狀態及調度性能評估反饋結果。例如表1所示，選取三種任務特征參數進行綜合優先級計算，任務工作方式優先級P、駐留時間Td和孔徑需求An。系統資源使用狀態及調度性能評估結果有任務調度成功率(SSR,SchedulingSuccessRate)、實現價值率(HVR,HitValueRate)、平均時間偏移率(ATSR,AverageTimeShiftingRate)、時間使用率(TUR,TimeUtilizationRate)、孔徑使用率(AUR,ApertureUtilizationRate)五項，則各項特征參數的權系數分別為：任務綜合優先級值大小為：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法，其特征在于：Step1初始化，查看當前系統資源狀態并清空執行和刪除任務隊列，查詢雷達申請任務隊列；Step2將申請任務隊列中期望執行時間在本調度間隔內的任務取出，并根據基于調度性能評估優化的自適應綜合優先級計算方法計算各申請任務的綜合優先級值，得到該調度間隔的雷達待執行任務隊列；Step3依次從待執行隊列中取出綜合優先級最高的任務，判斷其駐留時間是否滿足小于調度間隔的剩余時間，若滿足則根據該任務的可執行時間范圍分配任務實際執行時刻，且任務滿足系統資源約束，將任務送入執行任務隊列；當不滿足調度間隔剩余時間或任務可分配執行時刻與其他已調度任務時間沖突時則轉入Step4；Step4判斷任務最晚可執行時間是否滿足在下一調度間隔內執行，若滿足則將任務送入延遲任務隊列，否則送入刪除任務隊列；Step5重復Step3、Step4直至完成本調度間隔待執行任務隊列的調度；Step6調度性能評估，計算本調度間隔內的調度結果和系統資源使用狀態等性能指標，并將該結果反饋至Step2中所述綜合優先級計算方法中，完成綜合優先級計算方法的自適應調整；Step7將延遲任務隊列中任務加入申請任務隊列，重復Step2～Step6繼續下個調度間隔的調度管理。...

【技術特征摘要】
1.一種基于性能評估優化的多功能雷達資源自適應管理方法，其特征在于：Step1初始化，查看當前系統資源狀態并清空執行和刪除任務隊列，查詢雷達申請任務隊列；Step2將申請任務隊列中期望執行時間在本調度間隔內的任務取出，并根據基于調度性能評估優化的自適應綜合優先級計算方法計算各申請任務的綜合優先級值，得到該調度間隔的雷達待執行任務隊列；Step3依次從待執行隊列中取出綜合優先級最高的任務，判斷其駐留時間是否滿足小于調度間隔的剩余時間，若滿足則根據該任務的可執行時間范圍分配任務實際執行時刻，且任務滿足系統資源約束，將任務送入執行任務隊列；當不滿足調度間隔剩余時間或任務可分配執行時刻與其他已調度任務時間沖突時則轉入Step4；Step4判斷任務最晚可執行時間是否滿足在下一調度間隔內執行，若滿足則將任務送入延遲任務隊列，否則送入刪除任務隊列；Step5重復Step3、Step4直至...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯澤欣，吳少鵬，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七二四研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇,32