多功能组网雷达任务规划方法研究

摘要

随着电子对抗技术的发展，传统单站雷达由于受到隐身目标、反辐射导弹、低空目标等威胁，在现代电子战中的缺陷日益暴露，难以应对复杂的战场环境。多功能组网雷达的出现，不仅实现了组网雷达中每个雷达节点同时完成多个任务，大幅度提高了雷达资源的利用率，并且，利用组网雷达中雷达节点的空间多样性，可有效应对传统单站雷达受到的种种威胁。为了充分发挥多功能组网雷达的优势，提升雷达资源的利用率，高效、合理的任务规划是至关重要的。本文以多功能雷达节点任务规划为基础，重点研究了多功能组网雷达确定和不确定任务规划问题，主要工作如下： 1、针对多功能雷达节点确定任务规划问题，提出了基于贪婪算法的任务规划方法，可在雷达资源充足的条件下快速、高效地完成任务规划；在雷达资源短缺，任务过多的情况下，提出了基于驻留时间压缩的任务规划算法，采用非线性隶属度函数，对任务驻留时间的压缩程度进行定量分析，提高了算法的适用性，并引入任务周期规范化的思想，提升了算法对任意周期雷达任务规划的有效性，仿真结果表明该算法能够有效提高雷达资源利用率，降低任务丢弃比例。 2、针对多功能组网雷达确定任务规划问题，建立了多种任务场景，并提出了相应的任务规划方法。首先，对比研究了贪婪算法与基于驻留时间压缩的任务规划算法；然后，介绍了标准粒子群算法的基本原理，并对粒子群算法提出了三种改进方案，通过仿真对比了改进算法的有效性；接着，介绍了基于市场竞拍机制的多功能组网雷达任务规划算法，详细说明了市场竞拍机制在雷达任务规划中的应用及其工作原理；最后，提出了一种能够遍历任务规划解空间的算法——基于分支定界法的多功能组网雷达任务规划方法，并通过剪枝操作降低了算法的计算量。 3、针对多功能组网雷达不确定任务规划的问题，提出了一种多工作模式多功能雷达不确定性任务规划方案。为多功能雷达设计了四种工作模式（低负载模式、压缩模式、多功能模式、多波束模式），以应对实时变化的任务数量和规模，并通过非线性回归建立雷达任务预测模型，实现了多功能组网雷达不确定性任务规划。

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