二维相控阵雷达功率孔径积优化方法

在搜索雷达方程的基础上分析搜索数据率、跟踪数据率、波束交叠系数、阵面倾角等参数对功率孔径积的影响.通过理论分析,给出了这些参数对功率孔径积影响的函数表达式——功率孔径积的时间资源得益函数.在该得益函数的基础上,仿真分析时间资源参数对功率孔径积的影响.从仿真结果可知,功率孔径积的时间资源得益函数准确地给出的参数对功率孔径积的影响程度,谨慎选取上述参数能够降低相控阵雷达的功率孔径积,降低相控阵雷达的成本.     

多功能一体化雷达任务调度算法研究

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,资源管理与调度技术是一体化雷达的关键技术。针对基于孔径分割实现雷达、电子对抗、通信等多种功能的一体化系统的任务调度问题,对系统任务建模、调度算法设计、算法评价指标进行了探讨。在研究常规相控阵雷达调度策略的基础上,提出了采用多任务并行EDF(Earliest Deadline First)算法来实现系统的自适应调度。最后对比常规多功能雷达的自适应调度进行了仿真比较,且对仿真结果进行了定量分析,结果表明采用多任务并行EDF(MTPEDF)算法的基于孔径分割的一体化雷达系统具有一定的优越性。     

基于自适应调度间隔的雷达事件调度算法

针对雷达事件调度中基于固定调度间隔进行调度时雷达资源利用率不高、调度成功率较低的问题,提出一种基于自适应调度间隔的调度算法：设置一时间指针,调取该指针下所有可执行事件,依次计算这些事件收益并选取收益最高事件执行;递推该指针直至该调度间隔内无法执行任何事件;提前结束该调度间隔并将该间隔剩余资源“传递”至下一调度间隔;重复上述步骤直至调度完结。仿真实验表明,与基于固定调度间隔的调度算法相比,基于自适应调度间隔的调度算法能够有效减少“时间碎片”的形成,提高实现价值率与时间利用率。     

基于脉冲交错的分布式雷达组网系统波束驻留调度

该文针对分布式雷达组网系统提出了一种基于脉冲交错的实时波束驻留调度算法。该算法引入时间指针向量,用于指示何时选择具有最高综合优先级的波束驻留任务,该任务被分配至交错时间利用程度最低的雷达节点,有效减少了调度过程中引入的时间空隙;同时,脉冲交错分析方法决定对于被分配的波束驻留任务是否可以在相应的雷达节点成功调度执行,其中,引入时隙占用矩阵和能量消耗矩阵来表征各个雷达节点的时间与能量资源使用情况,简化了交错分析过程,并实现了具有不同脉冲重复周期与个数的波束驻留任务之间的交错。此外,为了提高波束驻留调度的效率,所提算法还引入交错时间利用率门限自适应选择时间指针的滑动步长。仿真结果表明,该文所提算法能实现分布式雷达组网系统实时的波束驻留调度,并能获得较现有波束驻留调度算法更好的调度性能。     

基于多维资源管理的多功能雷达任务调度算法

针对多功能雷达多维资源管理问题，提出了一种基于多任务并行截止时间优先(MTPEDF)算法的频率自适应MTPEDF(FA-MTPEDF)任务调度方法。该方法利用任务工作频率的可调节性，在任务频谱资源冲突时先进行变频寻优，在寻优失败后才考虑推迟执行时刻，从而达到充分利用系统频谱资源、提升系统事件容量的目的。仿真结果表明，该文方法可以合理分配系统时间、孔径、能量和频谱资源，相比于传统截止时间优先(EDF)算法和MTPEDF算法任务丢失率更低、资源利用率更高，可以有效改善多功能雷达多任务执行能力与资源利用能力。     

基于认知ISAR成像的相控阵雷达资源自适应调度算法

现有相控阵雷达资源调度策略通常没有考虑成像任务的要求,需要分出一部分固定资源实现成像功能。该文将认知成像的思想引入到雷达资源自适应调度中,提出一种基于稀疏孔径认知ISAR成像的雷达资源自适应调度算法,并给出了具体的性能评估指标。在对目标特征进行认知的基础上,根据反馈信息对雷达的时间资源进行自适应调度,能够在对不同目标进行跟踪和搜索的同时实现认知成像,从而显著提高了雷达的工作效率。仿真实验验证了该算法的有效性。     

基于变长度调度间隔的雷达资源调度算法

在相控阵雷达完成精密跟踪和目标识别等不同任务时,波形、数据率和积累时间等雷达资源需要自适应改变,基于固定长度调度间隔的自适应调度算法较为复杂且不能充分利用雷达资源。提出了一种基于变长度调度间隔的自适应资源调度算法,根据任务请求的重要性函数安排待执行的雷达事件顺序,并根据雷达资源的动态变化情况,自适应地调整调度间隔的时间长度。利用VC语言建模弹道导弹目标和多功能地基相控阵雷达,进行分布式仿真,通过直观观测资源调度的执行过程,以及通过目标跟踪数量和时间利用率两个指标,评价了资源调度算法性能。改进算法的软件实现较为容易,可以增加目标跟踪数量,节约时间资源。     

一种改进的相控阵雷达脉冲交错算法

针对相控阵雷达波束快速扫描能力,提出了一种基于时间指针的相控阵雷达在线脉冲交错调度算法。首先建立了雷达驻留任务模型并分析了调度约束条件,然后引入时间指针来指向当前调度分析时刻,分别从波束的角度和脉冲的角度分析了驻留任务交错的几种方式,并给出了三种脉冲重叠方式的时间约束条件,最后在满足时间和能量资源约束的条件下,选取综合优先级最高的雷达驻留任务进行调度。仿真结果表明,与基于收益的调度算法相比,此算法能有效地降低任务丢失率,提高时间利用率和能量利用率。     

基于改进时间指针的相控阵火控雷达任务调度算法

针对相控阵火控雷达负载饱和情况下的时间资源分配主观性强、雷达任务调度及时性差的问题,结合任务综合优先级,提出一种基于改进时间指针的相控阵火控雷达任务调度算法。该算法在传统时间指针算法的基础上增加调度前比较环节,即提取当前时刻综合优先级最高的两个任务,选择时间偏移量较小的任务进行调度。仿真结果表明：相比于传统时间指针调度算法,改进后的算法提升了任务的调度成功率、时间利用率和射击价值率,降低了平均时间偏移率。     

远程预警相控阵雷达资源调度仿真研究

在分析远程预警雷达工作方式和资源调度设计原则的基础上，提出了一种仿真实现自适应资源调度的方法，并给出了仿真实现的详细流程。该方法能够根据雷达事件的优先级、驻留长度以及期望发射时间合理的安排雷达事件，仿真结果验证了该方法的有效性。     

多功能组网雷达可变参数任务规划方法

针对任意周期雷达任务(侦查、干扰、探测等)在多功能组网雷达中的规划问题,提出了一种可变参数的任务规划方法。首先,分析雷达任务特性,建立可变参数雷达任务模型。然后,设定组网雷达中各雷达任务规划时间窗宽度和开槽宽度,使组网雷达可执行任务的周期与现有任务周期最接近。接着,针对雷达任务任意周期的特点,以任务周期变化量最小为原则对任务周期进行调整,保证多个任务在同一部雷达中不重叠,并且具有周期性。最后,利用启发式算法,以任务驻留时间的平均隶属度最大为目标完成任务规划。仿真结果与实例证明了该方法的有效性。     

一种云计算环境下任务调度策略

文章提出的问题是在云计算环境下任务调度策略。该策略的目标是将任务分配到计算单元上达到任务完成总时间最少和资源充分利用。基于此目标文章提出利用遗传算法对任务完成时间进行优化,并为处于空闲状态计算单元动态调整任务分配以改善资源利用率。利用CloudSim仿真平台验证该方法的有效性。     

Resource scheduling in mobile edge computing using improved ant colony algorithm for space information network

With the development of space information network (SIN), new network applications are emerging. Satellites are not only used for storage and transmission but also gradually used for calculation and analysis, so the demand for resources is increasing. But satellite resources are still limited. Mobile edge computing (MEC) is considered an effective technique to reduce the pressure on satellite resources. To solve the problem of task execution delay caused by limited satellite resources, we designed Space Mobile Edge Computing Network (SMECN) architecture. According to this architecture, we propose a resource scheduling method. First, we decompose the user tasks in SMECN, so that the tasks can be assigned to different servers. An improved ant colony resource scheduling algorithm for SMECN is proposed. The heuristic factors and pheromones of the ant colony algorithm are improved through time and resource constraints, and the roulette algorithm is applied to route selection to avoid falling into the local optimum. We propose a dynamic scheduling algorithm to improve the contract network protocol to cope with the dynamic changes of the SIN and dynamically adjust the task execution to improve the service capability of the SIN. The simulation results show that when the number of tasks reaches 200, the algorithm proposed in this paper takes 17.52% less execution time than the Min-Min algorithm, uses 9.58% less resources than the PSO algorithm, and achieves a resource allocation rate of 91.65%. Finally, introducing dynamic scheduling algorithms can effectively reduce task execution time and improve task availability.     

基于分支定界法的相控阵雷达事件调度算法

为解决相控阵雷达事件调度问题中调度成功率、时间偏移率与算法时效性三者之间的矛盾，本文提出一种基于分支定界法的调度算法；该算法首先在现有调度结果上调取所有可执行事件，即获得若干"节点"，多步递推后由多"层"节点形成若干条备选"分支"，扩大解空间范围，提高算法性能；然后通过"删减"操作删减掉收益较低分支，将解空间控制在一适当范围内，减小搜索盲目性，降低算法计算量.仿真实验表明，与基于综合优先级算法的调度结果相比，利用本文算法调度时调度成功率提升了52%；与基于时间指针算法的调度结果相比，本身算法时间偏移率降低了61%；与基于遗传算法的调度结果相比，本文算法调度耗时仅为前者1~2%.     

基于信息熵的自适应资源调度算法

在目标搜索领域,合理安排调度序列能有效提高雷达搜索性能。针对相控阵雷达同时多任务需求,提出了一种基于最大信息增益原则的自适应资源调度搜索算法。在目标先验信息引导下,给出重点搜索区域内波位编排方法,采用最大信息增益原则,在满足时间和能量资源的约束条件下,解决重点区域内目标的最优搜索问题。仿真结果表明,与传统相控阵雷达基于顺序搜索方式相比,该算法能快速发现目标并有效提高搜索数据率和能量利用率,在工程应用中证明该方法是行之有效的。     

Knowledge-based resource management for multifunction radar: a look at scheduling and task prioritization

In this article, we consider two related aspects of radar resource management, scheduling and task prioritization. Two different methods of scheduling are examined and compared and their differences and similarities highlighted. The comparison suggests that prioritization of tasks plays a dominant role in determining performance. A prioritization scheme based on fuzzy logic is subsequently contrasted and compared with a hard logic approach as a basis for task prioritization. The setting of priorities is shown to be critically dependent on prior expert knowledge. By assessing the priorities of targets and sectors of surveillance according to a set of rules it is attempted to imitate the human decision-making process such that the resource manager can distribute the radar resources in a more effective way. Results suggest that the fuzzy approach is a valid means of evaluating the relative importance of the radar tasks; the resulting priorities have been adapted by the fuzzy logic prioritization method, according to how the radar system perceived the surrounding environment.     

基于价值优化的相控阵雷达任务调度算法

针对相控阵雷达时间资源分配问题,该文提出一种基于价值优化的任务调度算法。首先建立任务调度属性参数,对跟踪任务队列进行可行性分析和筛选操作,确定跟踪任务调度属性。其次,根据任务最大价值及其变化斜率,建立关于实际执行时刻的动态任务价值函数,并基于此构建任务调度的价值优化模型,对跟踪任务执行时刻进行分配,以更好满足及时性原则。最后,利用执行跟踪任务间的空闲时间片对搜索任务进行调度。仿真结果表明,该文算法有效减小了时间偏移量,提升了实现价值率。     

基于多核DSP架构的机械相控阵任务调度

相控阵雷达的任务调度是影响相控阵雷达整体效能的关键因素,应根据雷达搜索和跟踪模式的不同需求,需要对计算资源进行有效调度。对于机械旋转相控阵雷达而言,其额外增加的机械约束特征决定了调度过程本身也需要大量计算资源。基于多核DSP并行结构对旋转相控阵雷达任务规划进行了不同资源的优化。模拟运行数据表明,基于多核DSP调度的架构可在有效实现基于预估计的任务调度过程,提高系统层面雷达任务管理的调度效率。