数字阵列雷达波束驻留调度技术研究

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与相控阵雷达(Phased Array Radar,PAR)相比,数字阵列雷达(Digital Array Radar,DAR)的探测精度、数据传输速率更高,抗干扰能力更强。为了充分发挥数字阵列雷达的作战效能,必须对其时间和能量资源进行合理分配,雷达波束驻留调度是其中重要的一部分。本文针对DAR波束驻留调度技术展开研究。首先介绍了对雷达波束驻留调度会产生影响的关键因素。在优先级设计方面,分别阐述了基于单属性和多属性的设计方法,然后介绍模板法和自适应调度算法,其中自适应调度方法可进一步分为基于调度间隔分析和基于时间指针分析的方法。随后,阐述PAR现有的调度算法及其不足。针对现有算法的不足,提出一种改进的广义的在线脉冲交错方法,并与传统的基于时间指针分析方法相结合,得到了改进的相控阵雷达波束驻留调度算法,再对其进一步提高调度效率,提出其高效版。接着,对DAR传统工作模式下的波束驻留调度算法进行研究。由于这种采用数字波束形成来处理回波数据的方式,使得数字阵列雷达的天线接收端能够同时接收到不同发射波束的回波,因此雷达可进行接收期可重叠的脉冲交错。为实现接收期可重叠的脉冲交错,引入两个具有可变长度的向量来表示任务的发射期状态和接收期状态,通过判断调度任务后发射和接收状态是否满足无时间冲突的约束条件,并同时判断能量资源消耗约束条件,最后结合基于时间指针的调度算法,提出一种在数字阵列雷达的波束驻留调度算法。最后,对数字阵列雷达在MIMO(Multiple Input Multiple Output)模式下的波束驻留调度算法进行研究。在MIMO模式下,整个驻留时长都能够交错其他任务。在数字阵列雷达传统工作模式下的脉冲交错分析方法的基础上,引入具有可变长度的三个二维矩阵,将其与基于时间指针分析的调度算法结合,提出一种改进的MIMO模式下的波束驻留调度算法。
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