引言

隨著面臨的作戰環境日益復雜，雷達需要在戰場上擔負更多的任務與功能。從原來的固定方位只探測單一目標類型，發展為全方位轉動同時探測戰斗機、直升機、無人機、炮彈等多種目標類型。相控陣雷達具有多功能、多任務和多目標跟蹤的能力，在波束捷變、反應時間、抗干擾性能等方面具有很大的優勢，可以同時實現多種不同的作戰需求，這使得相控陣雷達成為當前多功能雷達的主要裝備。由于多功能的需求，相控陣雷達的時間和能量資源都是有限的，尤其是在單個區域存在密集目標情況下，雷達所面臨的資源壓力更為嚴重。為了更好地發揮相控陣雷達性能優勢，在有限的資源限制條件下，提升多任務作戰環境下的效能，需要設計合理的調度策略和方法，以達到雷達資源的合理配置。

針對相控陣雷達資源調度，國內外學者開展了廣泛研究。目前主要有任務優先級策略、時間窗策略、整體調度架構三種調度算法。文獻[1]~文獻[3]根據任務的重要性劃分優先級，基于目標類型、威脅程度及其區域環境等特征，設計優先級指標，并對指標進行計算和評估，對不同工作方式的任務預先制定優先級，并在調度過程中保持不變。文獻[4]~文獻[7]使用時間窗調度方法，其中文獻[4]~文獻[6]在自適應調度過程中給各類任務預先制定時間窗，從時間角度出發，選擇要執行的任務，并在調度過程中保持不變，有效提升了任務調度成功率；而文獻[7]則針對傳統的固定時間窗方法，在面對高機動目標時存在調度成功率不高的問題，利用可變時間窗對傳統調度方法加以改進。文獻[8]~文獻[12]采用整體調度策略，主要有模版法和基于時間指針的自適應調度算法。模板法實現簡單但時間利用率低，在跟蹤雷達中應用有優勢，但在多功能雷達中不適合，多功能雷達主要適合自適應調度算法，自適應的調度算法時間利用率高，最具優勢和靈活性。

多功能雷達為了探測多種不同類型的目標，需要全方位機械轉動，同時在方位和仰角上進行二維電掃。根據工作方式的不同，天線轉速一般在每分鐘2轉到30轉之間。當天線陣面轉動時，要在一個天線周期內完成全空域范圍內的搜索、驗證、跟蹤等任務，由于雷達的掃描范圍受機械轉動和電掃范圍雙重約束，在任意一段時間內的探測波束僅能覆蓋某個扇區，無法實現對任意方位的持續掃描，資源調度相比固定陣面相控陣雷達約束更多，任務調度算法也更為復雜[13-15]。

針對上述問題，本文提出一種基于整體規劃的自適應調度算法，將整個掃描區域按照扇區劃分，根據每個扇區內目標數的多少和任務的不同，動態計算需要采用的調度策略，最后從全區的層面出發設計調度算法。此算法能有效提升資源利用效率，從整體上提升了旋轉相控陣雷達的任務調度效能。

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作者信息：

彭笑冬

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