本发明专利技术涉及一种实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法，属雷达资源调度技术领域。本发明专利技术在传统灵活的资源调度基础上能够实现处理突发调度、支持更长时间的跨波位驻留调度、计算下一个需要调度的驻留的电扫描水平角、处理水平方向的电扫描角度过大导致的威力下降以及避免自适应调度算法不收敛的问题。并能通过主控调度系统搭载具备滑动窗口算法的显控软件和主控软件，实现相控阵雷达水平方向上的电扫描角度范围与剩余时间资源的相互转换以及雷达当前剩余资源的收集和上报。解决了传统主控调度方案中存在的雷达资源被分成很多小块的碎片，无法被其它任务使用，资源利用率低，严重影响相控阵雷达的资源利用率和资源调度的灵活性的问题。调度的灵活性的问题。调度的灵活性的问题。
【技术实现步骤摘要】
实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法
[0001]本专利技术涉及一种实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法，属雷达资源调度
技术介绍
[0002]雷达全方位预警模式下，相控阵雷达按10s/转的速度进行水平方位旋转，采用“机扫+相扫”的扫描方式实现方位维360
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覆盖。在雷达机扫过程中，根据系统和空情需要，除常规的目标搜索之外，还需要安排回扫确认、重点目标监视、集能探测、距离高分辨、目标分类识别、实时监校等需独占系统时间资源的调度操作。传统的主控调度方案中，常规搜索任务的优先级最高，常规搜索任务将雷达时间资源划分成不同的搜索时间片类型和非搜索时间片类型；在搜索时间片中只能进行搜索调度，在非搜索时间片中只能进行非搜索调度，这样做导致的问题是：1.雷达资源被分成很多小块的碎片，无法被其它任务使用，资源利用率低；2.无法获取比较大的雷达非搜索时间片，无法安排包括集能探测、目标识别在内需要连续占用多个波位时间片的任务；此外，还无法实现雷达剩余资源的实时数据监控和历史数据回放，严重影响相控阵雷达的资源利用率和资源调度的灵活性。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种硬件包括主控调度系统，软件包括雷达主控软件和显控软件，通过滑动窗口算法实现雷达在水平方向上的电扫描角度范围和剩余时间资源的相互转换，以及雷达当前剩余资源的收集、上报和通过滑动窗和显控界面仪表盘，实现雷达主控资源当前剩余情况的实时直观显示，方便及时掌控当前资源使用情况，合理安排雷达任务，实现雷达资源最大化利用的实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法。
[0004]本专利技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：一种实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法，实现该方法的硬件包括雷达主控调度系统，软件包括运用滑动时间窗算法的主控软件和显控软件；其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步、通过雷达主控调度系统分析当前资源的使用情况。
[0005]雷达在机扫场景下，需要综合机扫速度、搜索波束宽度、驻留时间各因素进行波位编排，这些因素将决定两次波束调度之间的时间间隔，从第N个搜索波束调度结束，到第N+1个搜索波束开始调度的时间间隔为，用下列公式表示：式中：H为雷达每圈机扫耗时，单位为秒；α为从第N个波束到第N+1个波束的水平角度，单位为度；I为搜索波束驻留时间，单位为秒。
[0006]第二步、由雷达主控调度系统通过滑动时间窗算法与主控软件叠加运用，实现雷达主控自适应调度。
[0007]假设实际调度时间间隔为，雷达支持水平电扫后，允许不等于，基于该条件，设时间窗初始化为零，对其进行如下处理，1) 当时，进行时间窗正向滑动；2) 当时，进行时间窗反向滑动；3) 当时，时间窗不变；综上所述，时间窗更新可表达公式为：参考上述公式（2），就可以对突发调度任务进行处理，处理详情如下：1) 当突发调度任务较少时，则小于，时间窗会增加；2) 当突发调度任务较多时，则大于，时间窗会减少；雷达以顺时针方向旋转时，对应水平方向电扫角度沿顺时针方向为正，逆时针方向为负；当时间窗为正时，电扫角度为正，否则电扫角度为负。时间窗和电扫角度通过如下公式换算：通过如下公式换算：限定时间窗的范围为，则当时间窗在内变化时，扫描波束的水平方位电扫角度也会在之间同向变化，并且随着的绝对值增加而增加，为了保持搜索威力不变，编排的搜索波束的脉冲数量也会相应增加，搜索波束的驻留时间也会相应增加。
[0008]第三步、雷达主控调度系统通过预设好的预警门限判断当前系统资源是否充足。
[0009]在式（1）中，搜索波束驻留时间的增加，会导致时间的减少，直至接近于0；当时间窗向右滑动逐渐接近时，会导致逼近于0，即使不安排突发调度，也不会导致时间窗继续增加；当时间窗向左滑动逐渐接近，也将会导致逼近于0，如果出现该情况，则会导致时间窗向右滑动后不可逆，无法编排后续的突发驻留；为了避免时间窗向右滑动后不可逆，设定1个不充足预警门限，在突发驻留调度以后，导致水平电方位位于和之间时，需要限制搜索波束驻留时间的增加，极端情况下，甚至需要减少搜索波束的驻留时间，同时上报系统资源不足告警，以实现系统资源快速恢复正常。
[0010]第四步、雷达主控调度系统根据第一步至第三步分析得出的滑动时间窗中剩余时间资源的结果实时上报给滑动时间窗算法的显控软件。
[0011]在雷达的主控软件上，在实现自适应调度的同时，还实时上报滑动时间窗中剩余的时间资源给显控软件；同时，若当前的滑动时间不足，无法满足自适应调度需求时，即上报资源不足告警，显控上显示告警实时状态，同时支持查询历史告警状态。
[0012]第五步、显控软件通过滑动窗或仪表盘的显示方式，显示雷达主控资源的当前使用情况。
[0013]通过雷达显控软件的雷达自适应资源调度的状态监视界面和控制界面，实现主控资源调度状态的动态显示和调整，显控界面实时直观显示雷达当前资源利用率。
[0014]第六步、雷达操作人员对显控软件进行操作，结合雷达资源使用情况和雷达搜索过程中累积的滑动时间，编排任务后下发给主控软件，实现主控资源动态调度和调整。
[0015]上述一至六步为一个雷达自适应资源调度及可视化控制单元，一个雷达自适应资源调度及可视化控制单元完成后，重复步骤一至步骤六完成下一个单元，直至雷达任务执行完毕。
[0016]本专利技术与现有技术相比的有益效果在于：该实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法在传统灵活的资源调度基础上能够实现处理突发调度、支持更长时间的跨波位驻留调度、计算下一个需要调度的驻留的电扫描水平角、处理水平方向的电扫描角度过大导致的威力下降以及避免自适应调度算法不收敛的问题；并能通过主控调度系统搭载主控软件和显控软件及滑动窗口算法，实现相控阵雷达水平方向上的电扫描角度范围与剩余时间资源的相互转换，以及雷达当前剩余资源的收集和上报；通过滑动窗和显控界面仪表盘，直观实时显示雷达主控资源的当前剩余情况，方便雷达操作员及时掌握当前资源使用情况，并根据已有资源利用率合理安排雷达任务，实现雷达资源最大化利用。完善并解决了传统主控调度方案中存在的雷达资源被分成很多小块的碎片，无法被其它任务使用，资源利用率低和无法获取比较大的雷达非搜索时间片，无法安排包括集能探测、目标识别在内，需要连续占用多个波位时间片的任务；以及无法实现雷达剩余资源的实时数据监控和历史数据回放，严重影响相控阵雷达的资源利用率和资源调度灵活性的问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的相控阵雷达水平电扫描波束和天线法线夹角示意图；图2为本专利技术的相控阵雷达水平电扫描角度范围示意图；图3为本专利技术的主控软件和显控软件配置部署示意图；图4为本专利技术的主控调度系统的自适应调度的状态显示和控制示意图；图5为传统相控阵雷达主控资源调度的自由空间搜索波位编排示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例对该实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法作进一步详细说明（参见图1～5）本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现雷达自适应资源调度及可视化控制的方法，实现该方法的硬件包括雷达主控调度系统，软件包括运用滑动时间窗算法的主控软件和显控软件；其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步、通过雷达主控调度系统分析当前资源的使用情况：雷达在机扫场景下，需要综合机扫速度、搜索波束宽度、驻留时间各因素进行波位编排，这些因素将决定两次波束调度之间的时间间隔，从第N个搜索波束调度结束，到第N+1个搜索波束开始调度的时间间隔为，用下列公式表示：式中：H为雷达每圈机扫耗时，单位为秒；α为从第N个波束到第N+1个波束的水平角度，单位为度；I为搜索波束驻留时间，单位为秒；第二步、由雷达主控调度系统通过滑动时间窗算法与主控软件叠加运用，实现雷达主控自适应调度：假设实际调度时间间隔为，雷达支持水平电扫后，允许不等于，基于该条件，设时间窗初始化为零，对其进行如下处理，1) 当时，进行时间窗正向滑动；2) 当时，进行时间窗反向滑动；3) 当时，时间窗不变；综上所述，时间窗更新可表达公式为：参考上述公式（2），就可以对突发调度任务进行处理，处理详情如下：1) 当突发调度任务较少时，则小于，时间窗会增加；2) 当突发调度任务较多时，则大于，时间窗会减少；雷达以顺时针方向旋转时，对应水平方向电扫角度沿顺时针方向为正，逆时针方向为负；当时间窗为正时，电扫角度为正，否则电扫角度为负，时间窗和电扫角度通过如下公式换算：通过如下公式换算：限定时间窗的范围为，则当时间窗在内变化时，扫描波束的水平方位电扫角度也会在之间同向变化，并且随着的绝对值增加而增加，为了保持搜索威力不变，编排的搜索波束的脉冲数量也会相应增加，搜索波束的驻留时间也会相应增加；
第三步、雷...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭风华，黄洁，高迪，普亚洲，
申请(专利权)人：航天南湖电子信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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