雷达波束自适应调度策略及准则 留言
资源与设计条件约束
自适应调度策略及其准则
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事件调度程序是受系统控制程序控制的。定义调度间隔为系统控制程序调用调度程序的时间间隔。仅当其受到调用时，调度程序才会对即将发生的调度间隔内的雷达事件作出安排。
如果调度间隔选择得过长，就无法实现系统对某些工作方式的调度（或雷达的回路响应时间，或数据率）要求。如果调度间隔选择得过短，就会额外增加计算机的开销。因此，调度间隔应在满足系统对响应时间要求的条件下尽可能选择得长一些。
由于雷达每一种工作方式都要消耗一定的资源，而雷达系统所拥有的资源是有限的，因此事件调度策略的设计必然还受以下资源和设计条件的影响：
①时间资源约束。这是最直观的约束，相控阵雷达的调度程序就如同一位服务者，而各种任务请求相当于顾客，调度程序在一定时间内只能满足一定数量的波束照射请求。
②能量资源约束。任何一个雷达事件的发生，都要求雷达发射机发射一个或多个脉冲，即消耗一定的能量，特别是对那些远距离或处于强干扰、杂波等环境中的目标，为保证足够的数据质量，可能要消耗更多的发射机能量。
由于不同的工作方式通常要求不同的脉冲波形，即对应于不同的占空比，所以在考虑调度策略设计时，应取在某个固定时间区间（一个或多个调度间隔）上一个脉冲序列的平均占空比，即综合占空比。
③数据处理计算机资源约束。在每一个雷达事件结束之后，雷达回波要经信号处理机送到雷达系统计算机进行数据处理，因而要占用相应的计算机处理与存储资源。一般而言，跟踪方式比搜索方式要占用更多的计算机资源。
④雷达设计条件约束。它是指某些硬件设计所造成的限制。对于雷达系统建模与仿真而言，这项因素可以忽略。
自适应调度策略是指在满足不同工作方式相对优先级与表征参数门限值约束的情况下，在雷达设计条件范围内，通过实时地平衡各种雷达波束请求所要求的时间、能量和计算机资源，为一个调度间隔选择一种最佳雷达事件序列的调度方法。因此，它满足以下五条自适应准则：
1. 与动态的雷达环境即变化的波束请求环境相适应；
2. 与规定的不同工作方式的相对优先级相适应，同时满足各种工作方式规定的表征参数的门限值范围；
3. 使时间、能量和计算机资源得到尽可能充分的利用又不超出它们的约束范围；
4. 在雷达设计条件的约束范围之内；
5. 波束请求安排在时间上尽可能均匀，以免出现峰值资源需求。
把满足以上五个条件调度的事件序列称之为最佳雷达事件序列，因为在满足雷达系统使用要求的条件下，它所对应的调度效率最高。自适应算法的功能如上图所示。
有公开文献报道，AN/MPQ-53雷达（即“爱国者”地空导弹武器系统中的多功能相控阵制导雷达）采用的是多模板的调度策略，以确保调度结果能够与实际作战环境和目标威胁情况相适应。
由于调度策略一般是雷达装备的核心算法，因此公开文献中无法获知其多模板的具体内容。多模板调度策略在性能上可以视作是对自适应调度策略的逼近，即能根据当时面临的工作环境以及目标威胁，在满足各种能量资源和设计约束限制条件下，自适应地对雷达的各种工作方式进行调度和分配，以求充分利用雷达系统资源。因此在后续的建模中采用自适应调度策略来模拟相控阵雷达的调度策略。具体的算法流程如图所示。
原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）：射频易商城
