引言

随着面临的作战环境日益复杂，雷达需要在战场上担负更多的任务与功能。从原来的固定方位只探测单一目标类型，发展为全方位转动同时探测战斗机、直升机、无人机、炮弹等多种目标类型。相控阵雷达具有多功能、多任务和多目标跟踪的能力，在波束捷变、反应时间、抗干扰性能等方面具有很大的优势，可以同时实现多种不同的作战需求，这使得相控阵雷达成为当前多功能雷达的主要装备。由于多功能的需求，相控阵雷达的时间和能量资源都是有限的，尤其是在单个区域存在密集目标情况下，雷达所面临的资源压力更为严重。为了更好地发挥相控阵雷达性能优势，在有限的资源限制条件下，提升多任务作战环境下的效能，需要设计合理的调度策略和方法，以达到雷达资源的合理配置。

针对相控阵雷达资源调度，国内外学者开展了广泛研究。目前主要有任务优先级策略、时间窗策略、整体调度架构三种调度算法。文献[1]~文献[3]根据任务的重要性划分优先级，基于目标类型、威胁程度及其区域环境等特征，设计优先级指标，并对指标进行计算和评估，对不同工作方式的任务预先制定优先级，并在调度过程中保持不变。文献[4]~文献[7]使用时间窗调度方法，其中文献[4]~文献[6]在自适应调度过程中给各类任务预先制定时间窗，从时间角度出发，选择要执行的任务，并在调度过程中保持不变，有效提升了任务调度成功率；而文献[7]则针对传统的固定时间窗方法，在面对高机动目标时存在调度成功率不高的问题，利用可变时间窗对传统调度方法加以改进。文献[8]~文献[12]采用整体调度策略，主要有模版法和基于时间指针的自适应调度算法。模板法实现简单但时间利用率低，在跟踪雷达中应用有优势，但在多功能雷达中不适合，多功能雷达主要适合自适应调度算法，自适应的调度算法时间利用率高，最具优势和灵活性。

多功能雷达为了探测多种不同类型的目标，需要全方位机械转动，同时在方位和仰角上进行二维电扫。根据工作方式的不同，天线转速一般在每分钟2转到30转之间。当天线阵面转动时，要在一个天线周期内完成全空域范围内的搜索、验证、跟踪等任务，由于雷达的扫描范围受机械转动和电扫范围双重约束，在任意一段时间内的探测波束仅能覆盖某个扇区，无法实现对任意方位的持续扫描，资源调度相比固定阵面相控阵雷达约束更多，任务调度算法也更为复杂[13-15]。

针对上述问题，本文提出一种基于整体规划的自适应调度算法，将整个扫描区域按照扇区划分，根据每个扇区内目标数的多少和任务的不同，动态计算需要采用的调度策略，最后从全区的层面出发设计调度算法。此算法能有效提升资源利用效率，从整体上提升了旋转相控阵雷达的任务调度效能。

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作者信息：

彭笑冬

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