相控阵雷达自适应调度及优化算法研究

在具有时间窗的相控阵雷达调度算法基础上，提出了一种提高调度成功率的优化算法，该算法在调度本次任务的同时，考虑到下一任务的调度情况，以本次调度产生最大连续空闲时间间隔为目标条件来进行调度。仿真结果表明，文中提出的优化算法能有效地完成相控阵雷达自适应调度，调度成功率明显增加。     

反导预警多功能相控阵雷达自适应调度算法研究

相控阵雷达控制器是现代相控阵雷达的大脑中枢,而调度算法设计是雷达控制器的重点,是相控阵雷达系统能否发挥整体性能的关键因素。对于反导预警体系中反导预警多功能相控阵雷达应用来说,自适应调度算法是最灵活和最有效的设计方法。介绍了雷达资源管理的相关问题,并以此作为切入点,梳理了当前相控阵雷达自适应调度算法研究的现状,从装备实际作战运用的角度,尤其是在充分发挥多功能相控阵雷达整体性能上寻找突破口,总结并分析了各种方法的优缺点及适用条件,展望了反导预警多功能相控阵雷达自适应调度算法的研究前景。     

基于混合自适应遗传算法的相控阵雷达任务调度

针对相控阵雷达任务调度NP难题,提出一种混合自适应遗传算法进行求解。在构建相控阵雷达任务调度优化模型的基础上,通过混沌理论优化初始种群,采取精英保留和混合排名的选择策略以及设计自适应的交叉、变异算子来提升算法的搜索性能;在自适应遗传算法的框架下,提出启发式脉冲交错算法,以利用雷达任务中的等待期来交错执行其他任务的发射期或接收期。仿真结果表明：相比于基于遗传算法的调度方法,改进算法的搜索效率更高、结果更优;相比于传统启发式算法,改进算法的调度成功率、时间利用率和实现价值率均得到了提升,并有效降低了时间偏移率。     

基于稀疏孔径ISAR成像的雷达资源自适应调度算法

多功能相控阵雷达可以灵活地对不同目标进行交替观测,而雷达资源的合理分配是优化雷达整体性能的基础。文中提出了一种基于稀疏孔径ISAR成像的雷达资源自适应调度算法。多目标成像时,在对目标特征进行认知的基础上,根据反馈信息合理分配雷达时间资源对目标交替观测,再采用基于压缩感知的稀疏孔径成像方法对不同目标进行成像,从而在保证达到期望成像质量的基础上,显著提高雷达时间资源的利用率。仿真实验验证了该算法的可行性。     

综合优先级规划下的相控阵雷达自适应调度方法

对时间资源的合理分配是相控阵雷达发挥自身优势的关键,提出一种考虑目标威胁度的相控阵雷达调度算法。根据目标信息构建非线性目标威胁度量化模型,并通过设计二维优先级表,将目标威胁度与雷达任务的截止期相结合,共同进行综合优先级规划;在性能评估环节,提出执行威胁率的概念,以反映调度算法对重要任务的执行情况。仿真结果表明,当跟踪目标数量饱和时,相比于原有的高工作方式优先级优先算法,改进后的算法有效减少了任务的截止期错失率,提升了时间利用率和执行威胁率。     

资源调度时间窗在垂直发射导弹导引上的应用

垂直发射舰空导弹发射后需要快速的转向来袭的目标,这一过程需要雷达的准确导引.在决定雷达成功导引的因素中,资源调度起着重要的作用.而资源调度时间窗的合理设计可以大大提高雷达事件请求的调度效率和雷达的时间利用率.在分析时间窗设计的基础上,建立了计算时间窗宽度的动态数学模型.针对垂直发射舰空导弹的特点,推导出雷达成功导引概率公式,并根据成功导引概率公式对时间窗宽度作了修正.     

相控阵雷达导引头调度策略研究

相控阵雷达导引头调度策略是发挥其波束灵活扫描优势的关键所在。针对相控阵雷达导引头的不同应用要求,分别讨论了相应的工作方式调度策略设计,并在分析自适应调度算法设计原则的基础上,提出了一种针对多功能相控阵雷达导引头的自适应调度算法,给出了具体的性能评估指标,并对算法进行了仿真分析和评估。仿真结果验证了算法的有效性。     

综合优先级下反导预警相控阵雷达任务调度算法

针对相控阵雷达跟踪多弹道导弹目标时的资源分配问题,提出一种综合优先级下的价值优化调度算法。基于弹道导弹目标特性,构建目标威胁度模型;设计二维优先级表,结合目标威胁度和截止期进行综合优先级规划;基于任务优先级建立任务动态价值函数,并从调度及时性原则出发,构建任务调度的价值优化模型;对遗传算法进行改进,设置自适应选择、交叉、变异算子,并利用该算法求解调度模型;通过仿真实验将所提算法与传统工作方式优先级加截止期调度算法进行性能对比,对任务价值函数参数对调度性能的影响进行分析。结果表明：相比传统调度算法,所提调度算法的调度时间偏移率减小了46%,实现价值率提升了12%.     

基于模糊神经网络的相控阵雷达任务调度设计

针对相控阵雷达任务调度中任务优先级较难建立数学模型,从而影响任务调度效率的问题,提出一种基于自适应模糊神经网络的相控阵雷达任务调度算法。该算法：模糊控制部分能够利用模糊隶属度对多个目标参数值进行量化处理;神经网络部分可以智能地实现目标参数和任务优先级之间非线性映射。仿真结果表明,该方法有效,在目标数目饱和情况下,保证高优先级任务被调度的同时,使更多的任务得到调度执行,其性能优于传统任务调度方法。     

基于改进蚁群算法的战时雷达器材运输调度模型

针对战时雷达器材运输中的有硬时间窗要求的运输调度问题,提出了一种改进的蚁群算法。通过分析其模型的建立,引入最大最小信息素约束,用奖惩因子用于信息素的更新,局部搜索策略2-opt和or—opt。并通过实例进行验证,结果表明,在雷达器材需求点数目和需求量等各种条件已知的情况下,该算法能得到较好的全局最优解,比基本蚁群算法具有更快的收敛速度和更高的收敛精度,并对其它相关的运输调度问题有很强的借鉴意义。     

基于自适应遗传算法的舰载机保障调度

为解决舰载机多机保障作业的调度问题,设计一种与之相适应的自适应遗传算法.分析舰载机进行保障的流程约束,得到单个舰载机的简化流程,以最小化保障时间为目标,建立问题的数学模型,根据舰载机保障调度作业的特点,采用自适应遗传算法进行求解,通过多机保障任务案例进行验证.结果表明:使用甘特图的方式,可直观地表示保障作业的计划流程,并验证了自适应遗传算法的有效性.     

复杂约束条件下伴随修理任务多目标动态调度

针对战时伴随修理任务重、修理时间有限、约束复杂的问题,提出了伴随修理装备维修任务调度的多目标动态调度方法。考虑复杂约束的伴随修理装备维修任务调度军事需求,构建了多目标动态调度模型。该模型在修理能力及修理时间限制的基础上,引入修理时间窗、非遍历约束,考虑修理能力变化以及修复状态的不确定性,以修竣装备总数、修竣装备重要度总和、获得的二次作 战总时间最大为调度目标,进行维修任务的调度决策。设计了基于改进非支配排序遗传算法（NSGA-II）的改进多目标遗传算法进行模型求解,并通过示例仿真与分析验证了该模型和算法的合理性及有效性。     

基于时间序有向图的对地观测卫星成像预调度

对地观测卫星对用户所提出的成像需求进行成像。卫星成像资源相对于数量众多的成像需求十分有限，需要进行卫星成像调度。考虑到多种成像约束条件，为了充分合理利用有限的成像资源，同时减少成像调度时间，实际中需要对那些可以同时被多颗卫星成像的冲突成像需求进行预先调度处理。针对这样一个问题，本文构建时间序有向图作为多卫星成像预调度问题的模型。在此基础上，提出了依据卫星成像概率来进行冲突成像需求分配的预调度算法。实验结果表明：该方法能提高求解多卫星联合成像调度问题的效率，并有效地应用于实际工程问题，     

并行流水线流程分割与人力调度建模及分析

为解决大型设备定期检查、更换部件等作业时间长、人员利用率低的问题,采用一种对并行流水线流程分割与人力调度建模及分析的方法.在使用甘特图优化单个设备工作流程的基础上,建立工作流程矩阵.根据实际工作要求设置各设备、各专业的工作流程矩阵,依据其相互的数学关系,建立数学模型,设置约束条件,给出流程分割与人力调度求解算法,并以实际问题为例验证模型和算法的性能.结果表明,该方法能优化维护流程规划,缩短作业时间,提高人员利用率.     

高超飞行器的非线性预测姿态控制

针对高超飞行器姿态动力学模型多约束、多变量耦合和非线性的特点,采用预测控制理论设计了时变自适应控制器.根据奇异摄动理论将复杂的动力学分解为快慢内外环动力学,直接对非线性系统伪线性化建模,把非线性优化问题转化为线性时变系统的次优化;将指标约束、输入约束、稳定约束转化为线性矩阵不等式(LMI)约束,在线滚动优化求解预测反馈控制律.结果表明,该控制方案保证了闭环系统的稳定性.     

一种改进离散磷虾群的复杂产品装配调度算法

针对复杂产品装配车间调度问题,提出了一种改进的离散磷虾群（IDKH）装配调度算法。以工期最小化为调度目标,通过分析复杂产品装配工艺流程特点,建立了复杂产品装配调度模型。基于排列的编码方式和启发式规则的改进解码方式实现了调度解与种群个体之间的转换,并通过局部搜索和重启操作对标准磷虾群（KH）算法进行了改进,增强了算法的局部开采能力和全局搜索能力。采用正交试验方法分析了不同参数设置对算法性能的影响,确定了IDKH算法的最佳参数组合。基于标准实例对不同算法性能进行了比较,对比结果表明,IDKH装配调度算法在求解质量和稳定性上均优于遗传算法、分布估计算法、引力搜索算法和标准KH算法。