一种天波雷达波位的调度方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种天波雷达波位的调度方法及系统，解决了常规波位扫描未结合空海目标，也未考虑每个调度事件的波位数量优化等问题，其调度方法步骤如下：S1、对空/海探测任务进行两次评估分级；S2、确定对应探测波位的扫描方式，构建空海混合任务下的波位调度初始多模板，其中扫描方式为将对海探测波位确定为搜索波位，将对空探测波位确定为粗跟踪波位与精跟踪波位；S3、根据对空探测和对海探测的数据率双重约束，确定对海搜索波位和对空粗跟踪波位集合的子集划分方式，形成波位调度精模板；S4、依据S3中波位调度精模板对应的波位扫描策略，由雷达进行波位调度并在调度周期重复。由雷达进行波位调度并在调度周期重复。由雷达进行波位调度并在调度周期重复。

【技术实现步骤摘要】
一种天波雷达波位的调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及天波雷达探测
，尤其涉及一种天波雷达波位的调度方法及系统。

技术介绍

[0002]天波超视距雷达探测子区和探测波位：电离层的相关特使天波雷达发射能量在一个时间点只能覆盖一个较小的区域，该区域称为探测子区，通过调整工作频率和波束方位角可以使发射能量覆盖不同的探测子区，这些被选择的探测子区称为探测波位其示意图如说明书附图图1所示，其中，B1和B2为对空探测波位，B3为对海探测波位。
[0003]天波超视距雷达的波位扫描：以图1为例，天波雷达波束在3个探测波位上进行扫描探测，当扫描到某个波位时进行驻留，利用多个脉冲进行相干积累完成目标的频域检测。天波雷达通常按照时间先后顺序进行波位扫描，然后进行循环，以波位B1、B2和B3为例，扫描顺序为B1、B2、B3、B1、B2、B3、
……
。两次扫描到同一波位的时间间隔为扫描周期，可表示为所有波位的驻留时间之和，扫描周期越长，表示雷达数据率越低，目标跟踪性能下降。天波雷达的常规扫描方式使所有波位数据率均相同，没有针对任务的差异性优化波位扫描方式，雷达时间资源未集中到更重要的探测任务上，致使天波雷达无法发挥最大探测效能。
[0004]因此，天波雷达采用基于多模板的波位调度方法优化时间资源，调度模板包括：全搜索模板、搜索+粗跟踪模板、搜索+粗跟踪+精跟踪模板，其具体调度步骤如下：
[0005]步骤1：计算天波雷达任务优先级，文献[1]采用时间紧迫度和重要程度两个指标线性加权求得，时间紧迫度仅考虑了目标速度因素，任务重要程度根据经验给出，文献[2]建立探测区域、目标类别、目标威胁度等指标，采用层次分析法进行任务评估，基于评估值给出任务优先级。
[0006]步骤2：根据任务优先级将任务划分成不同等级，再根据任务等级确定不同波位的扫描方式，其中，文献[1]将任务最多分为3个等级，文献[2]将任务最多分为2个等级。当任务分为3个等级时，最高任务等级波位进行精跟踪扫描，中间等级波位进行粗跟踪扫描，最低等级波位进行搜索扫描；当任务分为2个等级时，高、低任务等级波位分别进行粗跟踪和搜索扫描；当任务仅有1个等级时，所有波位进行搜索扫描。
[0007]步骤3：根据波位的扫描类型，按照3类初始模板开始扫描，这里的初始模板仅包含调度时间所采用扫描方式的交替顺序，不包含每个调度事件的波位数量，所有扫描事件的波位数为1。
[0008]以说明书附图图2所示的探测场景为例，说明多模板条件下波位是如何扫描的。假设共有5个波位，分别为B1、B2、B3、B4和B5，经过任务优先级计算，B5对应等级I(最高等级)，B1和B2对应等级II(中间等级)，B3和B4对应等级III(最低等级)，则波位调度方式为：B5精跟踪
→
B1粗跟踪
→
B5精跟踪
→
B2粗跟踪
→
B5精跟踪
→
B3搜索
→
B5精跟踪
→
B1粗跟踪
→
B5精跟踪
→
B2粗跟踪
→
B5精跟踪
→
B4搜索。
[0009]其中，相关参考文献具体如下：
[0010][1]韩伟,王国师,张朝伟,余志惠.基于联合EDF和多模板的天波雷达波位调度方法[J].系统工程与电子技术,2020,42(3):582
‑
588；
[0011][2]韩伟,晏凯,花良发,余志惠.基于动态多模板的天波雷达波位调度方法[J].空天预警研究学报,2022,36(3):162
‑
165；
[0012][3]韩伟,李桂祥,王国师,王伟.基于非线性规划的天波雷达资源调度方法[J].空军预警学院学报,2021,35(5):162
‑
165。
[0013]然而，上述天波雷达调度步骤仍存在如下局限：
[0014](1)仅考虑了对空探测波位扫描方式，未考虑空海同时探测情况；
[0015](2)初始多模板仅包含搜索、粗跟踪和精跟踪三种波位扫描方式的交替顺序，未结合空、海目标探测数据率限制，考虑每个调度事件的波位数量优化问题，容易导致某些波位数据率过低无法正常跟踪目标。

技术实现思路

[0016]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提出了一种空海混合探测模式下的天波雷达波位调度方法及系统，用以克服现有技术中任务评估和调度模板设计不适应空海混合探测场景、调度精细化程度不高的问题。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0018]一种天波雷达波位的调度方法，包括如下步骤：
[0019]S1、对空/海探测任务进行两次评估分级，先基于任务性质对空/海探测任务进行第一次评估分级，再基于任务重要性单独针对对空探测任务进行第二次评估分级；
[0020]S2、根据S1中两次评估分级结果，确定对应探测波位的扫描方式，构建空海混合任务下的波位调度初始多模板，其中扫描方式为将对海探测波位确定为搜索波位，将对空探测波位确定为粗跟踪波位与精跟踪波位；
[0021]S3、基于S2中波位调度初始多模板，根据对空探测和对海探测的数据率双重约束，确定对海搜索波位和对空粗跟踪波位集合的子集划分方式，形成波位调度精模板；
[0022]S4、依据S3中波位调度精模板对应的波位扫描策略，由雷达进行波位调度并在调度周期重复。
[0023]进一步地，所述步骤S1中评估步骤如下，
[0024]根据对空/海探测任务性质，采用截止期优先原则对空/海探测任务进行第一次评估分级，将时间紧迫度高的对空探测任务设置为高等级任务，将时间紧迫度低的对海探测任务设置为低等级任务；
[0025]在第一次评估分级的基础上，对对空探测任务进行第二次评估分级，依据多个指标单独构建对空探测任务的二级评估指标体系，对评估指标体系采用层次分析法进行重要性评估，对任务重要性评估值归一化处理并将归一化评估值采用BDSCAN算法进行聚类，对聚类后的多个对空探测任务进行任务重要度等级划分。
[0026]进一步地，所述二级评估指标体系中多个指标包括探测区域重要性、目标类型、目标规模、作战企图，其中作战企图依据目标运动速度和运动方向决定。
[0027]进一步地，当对空探测任务聚成一类时，所有对空任务的重要性相同，将所有对空探测波位设置为粗跟踪波位，采用高数据率跟踪方式，将对海探测波位设置为搜索波位，采
用低数据率跟踪方式，
[0028]则对应波位调度初始多模板为由Ф
粗空
到搜索波位往复循环，其中Ф
粗空
表示对所有粗跟踪波位按照顺序扫描一轮；
[0029]当对空探测任务聚成两类时，即I类和II类且I类任务重要度高于II类，将类别I任务下的对空探测波位设置为精跟踪波位，采用最高数据率跟踪方式，将类别II任务下的对空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天波雷达波位的调度方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对空/海探测任务进行两次评估分级，先基于任务性质对空/海探测任务进行第一次评估分级，再基于任务重要性单独针对对空探测任务进行第二次评估分级；S2、根据S1中两次评估分级结果，确定对应探测波位的扫描方式，构建空海混合任务下的波位调度初始多模板，其中扫描方式为将对海探测波位确定为搜索波位，将对空探测波位确定为粗跟踪波位与精跟踪波位；S3、基于S2中波位调度初始多模板，根据对空探测和对海探测的数据率双重约束，确定对海搜索波位和对空粗跟踪波位集合的子集划分方式，形成波位调度精模板；S4、依据S3中波位调度精模板对应的波位扫描策略，由雷达进行波位调度并在调度周期重复。2.根据权利要求1所述的一种天波雷达波位的调度方法，其特征在于：所述步骤S1中评估步骤如下，根据对空/海探测任务性质，采用截止期优先原则对空/海探测任务进行第一次评估分级，将时间紧迫度高的对空探测任务设置为高等级任务，将时间紧迫度低的对海探测任务设置为低等级任务；在第一次评估分级的基础上，对对空探测任务进行第二次评估分级，依据多个指标单独构建对空探测任务的二级评估指标体系，对评估指标体系采用层次分析法进行重要性评估，对任务重要性评估值归一化处理并将归一化评估值采用BDSCAN算法进行聚类，对聚类后的多个对空探测任务进行任务重要度等级划分。3.根据权利要求2所述的一种天波雷达波位的调度方法，其特征在于：所述二级评估指标体系中多个指标包括探测区域重要性、目标类型、目标规模、作战企图，其中作战企图依据目标运动速度和运动方向决定。4.根据权利要求2所述的一种天波雷达波位的调度方法，其特征在于：当对空探测任务聚成一类时，所有对空任务的重要性相同，将所有对空探测波位设置为粗跟踪波位，采用高数据率跟踪方式，将对海探测波位设置为搜索波位，采用低数据率跟踪方式，则对应波位调度初始多模板为由Ф
粗空
到搜索波位往复循环，其中Ф
粗空

【专利技术属性】
技术研发人员：邵剑明，俞亚，徐铮，叶晨，贾大昌，晏明昊，张涵艺，黄源航，杜清华，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司，
类型：发明
国别省市：