多功能直升機相控陣?yán)走_(dá)自適應(yīng)資源管理研究.pdf

1、武裝直升機雷達(dá)直接為武裝直升機的作戰(zhàn)使命服務(wù)，軍事上要求武裝直升機能夠同時完成多種功能的任務(wù)，實現(xiàn)快速波況捕獲、多目標(biāo)跟蹤、火力控制、機間數(shù)據(jù)傳輸以及優(yōu)先級劃分、目標(biāo)定位、分類、成像等。這些同時多功能性是依靠雷達(dá)發(fā)射多波束實現(xiàn)的。相控陣?yán)走_(dá)具有強大的靈活性，相控陣天線系統(tǒng)可以通過快速的相掃實現(xiàn)對不同方位發(fā)射雷達(dá)信號，從而獲得對外界環(huán)境強大的自適應(yīng)能力。為了充分挖掘相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的各種資源，發(fā)揮最大的性能，尋找一組最優(yōu)的雷達(dá)任務(wù)參數(shù)，從而

2、實現(xiàn)最有效的雷達(dá)管理就是本文研究的重點。論文圍繞直升機雷達(dá)工作特點、任務(wù)規(guī)劃、優(yōu)先級等級、波束駐留自適應(yīng)調(diào)度方法進行研究，主要工作如下：
　　1、分析了相控陣?yán)走_(dá)時間分割工作原理和同時多波束工作原理，介紹雷達(dá)資源管理Top-Down結(jié)構(gòu)層次框架以及每個層次的內(nèi)容，設(shè)計了資源管理模塊的基本組成子系統(tǒng)以及相應(yīng)的功能范疇，并以雷達(dá)基本功能為原則，提出資源管理調(diào)度性能的各項評估指標(biāo)。
　　2、從宏觀上、任務(wù)級重點對雷達(dá)任務(wù)規(guī)劃算法進

3、行了研究。對于搜索任務(wù)，根據(jù)波位編排原理，提出針對直升機雷達(dá)不同工種模式通用的搜索波位編排方法。對于跟蹤任務(wù)，考慮到濾波過程中的協(xié)方差可以反映跟蹤精度的特點，提出一種基于協(xié)方差動態(tài)改變采樣間隔的跟蹤任務(wù)規(guī)劃算法，算法可以根據(jù)跟蹤精度實現(xiàn)資源初步分配。
　　3、研究了基于模糊聚類的雷達(dá)任務(wù)優(yōu)先級劃分算法。簡單介紹了雷達(dá)工作方式相對優(yōu)先級，針對直升機雷達(dá)的特點，總結(jié)了影響雷達(dá)任務(wù)優(yōu)先級的內(nèi)外部因素；建立任務(wù)威脅度層次結(jié)構(gòu)模型，并運用層

4、次分析法對雷達(dá)任務(wù)威脅度進行評估，該算法獲得的威脅度是對多層次因素綜合分析的結(jié)果；在此基礎(chǔ)上提出了一種基于模糊聚類的動態(tài)優(yōu)先級劃分算法，算法考慮到影響優(yōu)先級的各個特征因子，通過威脅度均值對不同聚類集合的雷達(dá)任務(wù)進行優(yōu)先級等級標(biāo)定，該算法與傳統(tǒng)的算法相比對雷達(dá)外部環(huán)境有一定的自適應(yīng)性。
　　4、研究了雷達(dá)駐留任務(wù)的自適應(yīng)調(diào)度算法。波束駐留調(diào)度算法是在已知波束駐留請求的情況下，尋找最優(yōu)的任務(wù)執(zhí)行序列和參數(shù)，從而達(dá)到最大化利用系統(tǒng)資源的

5、目標(biāo)?，F(xiàn)有的自適應(yīng)調(diào)度算法大多是考慮單波束駐留的，基于相對簡單的數(shù)學(xué)模型，沒有考慮完備的雷達(dá)資源約束條件，特別是忽略了二維相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的能量資源限制和同時多波束工作的特點。針對這些問題，分別提出了兩種算法：基于收益的多波束調(diào)度算法和基于時間指針的調(diào)度算法。前者從調(diào)度收益角度出發(fā)，考慮到二維相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)的信號收發(fā)特性，建立最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并通過一些啟發(fā)式規(guī)則獲得模型的次優(yōu)解。后者則引入時間指針來控制脈沖交錯過程，對每一個時間點選取