一种多面相控阵雷达通信多功能资源调度系统和方法技术方案

本发明专利技术在现有四面相控阵雷达系统工作机制下，采用同频时分方式，利用多面相控阵部分辅阵面及主阵面与感知任务分时占用时间资源，发射定向窄波束通信信号，完成群组节点间数据通信组网，将感知周期内产生的数据在相邻阵面的通信周期及时发送出去，以达成多节点通过高速率、高带宽、低时延的数据传输进行实时数据共享感知、同步分析以及高效数据通信的目的。同步分析以及高效数据通信的目的。同步分析以及高效数据通信的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种多面相控阵雷达通信多功能资源调度系统和方法


[0001]本专利技术属于雷达共享数据感知及无线通信交叉领域，具体涉及一种移动四面相控阵雷达感知与通信的资源调度系统和方法。

技术介绍

[0002]国内的某些特殊应用场景移动多天线传感器感知系统通常以四个阵面固定装载于载具四个方向完成（90
°×
4）的360
°
全向覆盖，用以全方位的进行目标感知。任务需求下，除本节点完成感知分析工作外，还需要在群组内甚至群组间的多节点间完成协同感知分析任务。目前传感器感知
雷达与通信一体化技术是重要发展方向，但高带宽、低时延的实时全网共享感知分析技术还处于起步阶段。
[0003]为达到群组节点间的共享感知分析目的，群组节点间需要建立无线数据链路进行数据互传。通常会在节点上装载专有通信设备，将本节点传感器感知数据、分析结果发送至群组其它节点进行数据汇聚，达成数据共享目的。或者在不装载专有通信设备情况下，将本节点传感器感知数据、分析结果数据调制在传感器射频波束里发送至群组其它节点进行数据汇聚，达成数据共享目的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多面相控阵雷达通信多功能资源调度系统，其特征在于，该系统包括：多天线传感器节点、一体化调度模块、高速数据传输及调制解调模块、网络管理模块、感知管理模块；每个节点具备多个天线阵面，在传感器主阵面中选取部分辅阵面，作为通信用天线，即通信辅阵天线，提供一个可捷变定向窄波束；通信辅阵天线后端连接高速数据传输及调制解调模块，完成基础无线通信功能；多个高速数据传输及调制解调模块接入网络管理模块；传感器阵面连接波束赋形模块、感知管理模块，与网络管理模块共同受控于感知与通信一体化调度模块。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，可捷变定向窄波束为可捷变定向10
°
窄波束，可捷变指向范围是90
°
范围内、或120
°
范围内；群组内节点均为同步通信系统，全网同步时钟参考北斗时钟输入及节点本身的时钟源。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，为使群组各节点间能够保持工作同步且系统通信及感知资源规律可控，系统设计为T时刻以及T+n
×
Kms，为通信工作周期开始时刻，即全网节点遵循每个感知与通信调度周期K毫秒进行感知与通信阵面切换，其中，T为系统基准时钟，n为正整数，一个感知与通信调度周期为K毫秒。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当每个传感器节点具备四个天线阵面时，以节点指向方向为参考，左前天线阵面定义为阵面1，则顺时针方向依次为阵面2、阵面3、阵面4，定义一个感知与通信调度周期为Kms；以系统基准时钟T时刻为参考点，T~（T+X ms）是阵面1、3的通信周期窗口，这个周期内阵面1、3进行通信；与此同时，阵面2、4处于感知状态；（T+Xms）~(T+Kms) 是阵面2、4的通信周期窗口，这个周期内阵面2、4进行通信；与此同时，阵面1、3处于感知状态。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，相背阵面由于背波干扰问题，需要保持同收同发；其中，X取值范围由感知与通信任务需求灵活配置划分，具体的感知及通信占用时间，取决于通信任务需求中的源节点、目的节点及转发节点的资源协商结果；针对同一个天线阵面，在此K毫秒工作周期内，感知与通信任务分别占用时间资源进行分时工作，达到避免多任务冲突问题，在系统感知与通信过程中，任一感知周期内形成的数据会在相邻阵面的通信周期内及时的发送至目标邻节点进行数据共享。6.一种多面相控阵雷达通信多功能资源调度方法，其特征在于，该方法步骤如下：步骤1、节点具备多阵面，传感器感知与通信共用天线阵面，同一时刻，感知与通信占用不同阵面；步骤2、针对同一阵面，节点感知任务与通信任务采用时分方式占用不同时间周期，避免感知射频与通信射频的相互干扰；步骤3、通信周期内，系统资源分配划分为静态资源和动态资源；配置部分时隙资源固定用作系统控制、网络维护、业务资源协商，该部分资源作为静态资源长期存在；其它未固定分配资源作为动态的业务资源，使用与否取决于节点间业务资源协商结果进行占用或释放；步骤4、网络动态资源的协商过程由一体化调度模块根据网络业务需求触发本地网络管理模块，由本节点向目的节点发起资源协商过程；过程中根据网络拓扑情况、路由选择情况，可能会经过转发节点或直达目的节点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1包括如下步骤：
步骤1.1、节点具备多阵面，针对每个传感器主阵面中选取部分辅阵面，作为通信用天线，即通信辅阵天线；步骤1.2、通信辅阵天线后端连接高速数据传输及调制解调模块完成基础无线通信功能；步骤1.3、与多个通信辅阵天线连接的多个高速数据传输及调制解调模块接入网络管理模块；步骤1.4、传感器阵面连接波束赋形模块，与网络管理模块共同受控于感知与通信一体化调度模块；步骤1.5、同一时刻，感知与通信占用不同阵面，当每个传感器节点具备四个天线阵面时，以节点指向方向为参考，左前天线阵面定义为阵面1，则顺时针方向依次为阵面2、阵面3、阵面4，定义一个感知与通信调度周期为Kms；以系统基准时钟T时刻为参考点，T~（T+X ms）是阵面1、3的通信周期窗口，这个周期内阵面1、3进行通信；与此同时，阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍光新，刘欣欣，尚小天，杨健新，屈全乐，周传睿，尹维江，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：