CN114609608B - 分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统 - Google Patents

分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114609608B
CN114609608B CN202210504567.7A CN202210504567A CN114609608B CN 114609608 B CN114609608 B CN 114609608B CN 202210504567 A CN202210504567 A CN 202210504567A CN 114609608 B CN114609608 B CN 114609608B
Authority
CN
China
Prior art keywords
radar
instruction
phased array
receiving
subtask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210504567.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114609608A (zh
Inventor
韩阔业
宋扬
刘光宏
葛建军
吕文超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC Information Science Research Institute
Original Assignee
CETC Information Science Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC Information Science Research Institute filed Critical CETC Information Science Research Institute
Priority to CN202210504567.7A priority Critical patent/CN114609608B/zh
Publication of CN114609608A publication Critical patent/CN114609608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114609608B publication Critical patent/CN114609608B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/42—Diversity systems specially adapted for radar
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/30003—Arrangements for executing specific machine instructions
    • G06F9/30076—Arrangements for executing specific machine instructions to perform miscellaneous control operations, e.g. NOP
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • G06F9/5061—Partitioning or combining of resources

Abstract

本公开涉及雷达系统领域，提供一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统，方法包括：控制中心根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成多发多收波束驻留任务队列；控制中心将任务队列中的每个多发多收波束驻留任务分解为一个子任务簇；控制中心根据子任务簇生成雷达指令簇；控制中心按雷达编号发送指令，雷达接收到指令后发射接收通道按指令参数执行收发操作。本公开利用控制中心进行统一调度，能更好地支撑分布式雷达系统波束级的实时协同；通过两级映射实现任务分解和指令生成，使各雷达能直接根据指令执行相应的收发操作，降低了各雷达端处调度管控的复杂性，简化了任务分解方式及解析流程，提高了任务规划和资源配置效率。

Description

分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统
技术领域
本公开涉及雷达系统技术领域，特别涉及一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统。
背景技术
分布式雷达系统，是利用多部空间分布式部署的雷达，通过统一的资源调度和有序的组网协同控制，实现对目标区域同时多发多收共视观测覆盖。不同于常规的组网雷达仅实现网内各雷达的探测区域补盲和点、航迹情报融合，分布式雷达系统需要通过波束驻留时间粒度的网内雷达资源调度管控，实现对共视区内目标的多发多收观测通道数据生成和联合处理，以增强探测威力、分辨率和定位精度等性能指标。
现有技术中，对于常规的相控阵组网雷达，一般采取基于任务的管控方式。组网融控中心将需要执行的任务集，而不是具体模式或参数分配给参与组网的雷达。各雷达接收组网融控中心分配的任务，对任务进行分解并生成各驻留的调度管控时间序列，最后按照生成时间序列内的调度管控指令参数依次执行。
然而，上述常规组网雷达的任务管控方式并不利于有效地完成系统任务规划和资源配置。一方面，分布式雷达系统对任务调度的时序要求更高，需要控制中心进行统一调度，生成各雷达按波束驻留时间粒度的执行时间序列，以达到更好的协同效果。另一方面，上述常规组网雷达的任务管控方式使得各雷达端处的调度管控较为复杂，不利于任务规划和资源配置效率的提升。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统。
本公开的一个方面，提供了一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法，分布式雷达系统包括控制中心以及与控制中心通信连接的多个相控阵雷达，所述方法包括以下步骤：
控制中心根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列，其中，多发多收波束驻留任务队列包括各个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务；
控制中心将每个多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，其中，每个子任务分别对应一个工作于预设频点的单发多收波束驻留任务过程；
控制中心根据子任务簇，生成对应的雷达指令簇，将不同波束驻留时间的雷达指令簇串接，得到对应的指令队列；其中，雷达指令簇包括多条指令，指令包括多个指令参数，且指令用于控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作；
控制中心将指令队列中的指令发送至对应的相控阵雷达，对应的相控阵雷达接收指令，解析出指令对应的指令参数，并根据指令参数控制发射接收通道执行相应的收发操作。
可选的，多发多收波束驻留任务包括任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、多频点频率序列、节点发射状态序列、节点接收状态矩阵、输出信息类型。
可选的，多频点频率序列表示为
Figure 783181DEST_PATH_IMAGE001
，其中，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数，m=1,2,...,M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的编号，
Figure 565324DEST_PATH_IMAGE002
表示相控阵雷达m在用于发射时所采用的频点值；
节点发射状态序列表示为
Figure 595728DEST_PATH_IMAGE003
，其中，
Figure 865035DEST_PATH_IMAGE004
表示相控阵雷达m的发射状态且
Figure 588271DEST_PATH_IMAGE004
的取值为0或1，
Figure 592131DEST_PATH_IMAGE005
表示相控阵雷达m不用于发射信号，
Figure 160646DEST_PATH_IMAGE006
表示相控阵雷达m用于发射且发射通道的工作频点为频点值
Figure 81198DEST_PATH_IMAGE002
；
节点接收状态矩阵表示为
Figure 709756DEST_PATH_IMAGE007
，其中，nr表示分布式雷达系统中单个相控阵雷达对应的物理接收通道的最大个数，节点接收状态矩阵中的第m行
Figure 466491DEST_PATH_IMAGE008
维度行向量
Figure 291228DEST_PATH_IMAGE009
用于表征相控阵雷达m的接收状态，行向量
Figure 82597DEST_PATH_IMAGE009
包含的任一非零元素
Figure 819740DEST_PATH_IMAGE010
表示相控阵雷达m存在一个工作于频点值
Figure 578618DEST_PATH_IMAGE010
的物理接收通道且
Figure 488936DEST_PATH_IMAGE011
，行向量
Figure 338074DEST_PATH_IMAGE009
包含的所有非零元素的个数
Figure 557703DEST_PATH_IMAGE012
表示相控阵雷达m对应的不同工作频点的物理接收通道的个数，行向量
Figure 492292DEST_PATH_IMAGE009
包含的所有非零元素均位于行向量
Figure 471881DEST_PATH_IMAGE009
的前部分，行向量
Figure 690372DEST_PATH_IMAGE009
的尾部为
Figure 108933DEST_PATH_IMAGE013
个0；
输出信息类型，包括信号级回波、点迹、降门限点迹、航迹中的至少一者。
可选的，将每个多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，包括：
统计节点发射状态序列中的非零元素个数，得到多发多收波束驻留任务对应的子任务个数；
为多发多收波束驻留任务对应的各个子任务分别设定子任务序号；
分别将与各个子任务序号对应的节点发射状态序列中的非零元素在节点发射状态序列中的位置序号，作为各个子任务序号对应的子任务的发射雷达编号；
分别将与各个发射雷达编号对应的多频点频率序列中的频点值，作为各个子任务的工作频点；
在节点接收状态矩阵中，分别搜索与每个子任务的工作频点的值相同的所有元素，并将搜索到的每个子任务对应的各个元素的行序号分别作为每个子任务对应的各个接收雷达编号，将每个子任务对应的各个接收雷达编号拼接为每个子任务包括的接收雷达编号序列；
根据多发多收波束驻留任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型，设定各个子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型；
根据各个子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型、发射雷达编号、工作频点、接收雷达编号序列，将各个子任务组合形成子任务簇。
可选的，指令的指令参数包括发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数，根据子任务簇，生成对应的雷达指令簇，包括：
根据各个指令对应的相控阵雷达编号，从子任务簇中分别搜索发射雷达编号与相控阵雷达编号相同的子任务，基于搜索到的子任务包括的工作频点、波束类型、波形编号、波束编号、驻留时间，分别生成各个指令包括的发射指令参数，若未搜索到发射雷达编号与指令对应的相控阵雷达编号相同的子任务，则将指令包括的发射指令参数记为空；
根据各个指令对应的相控阵雷达编号，从子任务簇中分别搜索接收雷达编号序列中的接收雷达编号与相控阵雷达编号相同的所有子任务，基于搜索到的各个子任务包括的波束类型、波形编号、波束编号、工作频点、发射雷达编号，分别生成各个指令包括的多通道接收指令参数，若未搜索到接收雷达编号序列中的接收雷达编号与指令对应的相控阵雷达编号相同的子任务，则将指令包括的多通道接收指令参数记为空；
在发射指令参数和多通道接收指令参数同时为空时，将与相控阵雷达编号对应的各个指令设置为空指令；在发射指令参数和多通道接收指令参数不同时为空时，根据子任务簇中的子任务包括的执行时间、输出信息类型，生成与相控阵雷达编号对应的各个指令包括的共用指令参数；
根据各个指令包括的发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数，将各个指令组合形成雷达指令簇。
可选的，分布式雷达系统中的每个相控阵雷达同时用于发射的物理通道和用于接收的物理通道的最大个数分别为nt和nr；
nt的取值为0或1，nt=0表示相控阵雷达为无源雷达，nt=1表示相控阵雷达为具有一个物理发射通道的有源雷达；
nr的取值范围为
Figure 61976DEST_PATH_IMAGE014
且nr为整数，其中，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数。
可选的，相控阵雷达用于发射的物理通道和用于接收的物理通道工作于不同的频点，频点为相控阵雷达用于发射或接收时的载波频率，载波频率的取值范围与分布式雷达系统的工作频率范围相同。
可选的，系统配置包括分布式雷达系统中的雷达数量、各雷达的位置、阵面指向、可用发射接收通道数量中的至少一者；
参数设置包括分布式雷达系统在预设任务模式下工作的覆盖区域范围、同时收发通道组合、多频点频率，以及各雷达的开关机状态、频点、波形、带宽、发射接收波束指向、驻留时间、天线极化状态、输出信息类型中的至少一者；
任务规划策略为分布式雷达系统对任务进行规划和编排所使用的策略，包括固定模板策略、多模板策略、部分模板策略、自适应策略中的至少一者。
可选的，多发多收波束驻留任务表示在同一波束驻留时间内，分布式雷达系统中的
Figure 32207DEST_PATH_IMAGE015
个相控阵雷达在不同的频点上同时进行发射，
Figure 652675DEST_PATH_IMAGE016
个相控阵雷达的多个物理接收通道在不同的频点上同时进行接收，以频率分集多发多收的方式形成至多
Figure 168101DEST_PATH_IMAGE017
个同时收发通道，且在波束驻留时间内发射接收的波束驻留在预设的空间波位位置处保持不动，其中，
Figure 857708DEST_PATH_IMAGE015
、
Figure 179099DEST_PATH_IMAGE016
均为正整数且
Figure 591757DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 589669DEST_PATH_IMAGE019
，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数。
本公开的另一个方面，提供了一种分布式雷达系统，分布式雷达系统包括控制中心以及与控制中心通信连接的多个相控阵雷达，其中，
控制中心，用于：
根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列，其中，多发多收波束驻留任务队列包括各个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务；
将每个多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，其中，每个子任务分别对应一个预设频点的单发多收波束驻留任务过程；
根据子任务簇，生成对应的雷达指令簇，将不同波束驻留时间的雷达指令簇串接，得到对应的指令队列；其中，雷达指令簇包括多条指令，指令包括多个指令参数，且指令用于控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作；
将指令队列中的指令发送至对应的相控阵雷达；
相控阵雷达，用于：
接收控制中心发送的指令，解析出指令对应的指令参数，并根据指令参数控制发射接收通道执行相应的收发操作。
本公开相对于现有技术而言，通过利用分布式雷达系统的控制中心进行统一调度，生成各相控阵雷达俺波束驻留时间粒度的执行时间序列，能够更好地支撑分布式雷达系统波束级的实时协同，并且，通过利用控制中心完成各个多发多收波束驻留任务至对应的子任务、子任务至对应的雷达控制指令的两级映射，实现任务分解和雷达控制指令生成，使得分布式雷达系统中的各个相控阵雷达能够直接根据接收到的控制指令包括的指令参数执行相应的收发操作，从而降低了各雷达端处调度管控的复杂性，简化了任务分解方式及解析流程，提高了分布式雷达系统的任务规划和资源配置效率。
附图说明
一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本公开一实施方式提供的分布式雷达系统的结构示意图；
图2为本公开另一实施方式提供的一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法的流程图；
图3为本公开另一实施方式提供的一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法的流程图；
图4为图3所示的分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法中的步骤S2的流程图；
图5为图3所示的分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法中的步骤S3的流程图。
具体实施方式
为使本公开实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本公开各实施方式中，为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本公开所要求保护的技术方案。以下各个实施方式的划分是为了描述方便，不应对本公开的具体实现方式构成任何限定，各个实施方式在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本公开的一个实施方式涉及一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法。其中，如图1所示，分布式雷达系统包括控制中心以及与控制中心通信连接的多个相控阵雷达。分布式雷达系统对多部空间分布式部署的相控阵雷达通过统一的资源调度和有序的组网协同控制，实现对目标区域同时多发多收共视观测覆盖。
示例性的，分布式雷达系统中的每个相控阵雷达同时用于发射的物理通道和用于接收的物理通道的最大个数分别为nt和nr，换句话说，分布式雷达系统中的单个相控阵雷达是具有同时最大nt发nr收能力的数字阵列相控阵雷达。
nt的取值为0或1。nt=0表示相控阵雷达为无源雷达，即相控阵雷达不具有发射能力。nt=1表示相控阵雷达为具有一个物理发射通道的有源雷达。
nr的取值范围为
Figure 720567DEST_PATH_IMAGE014
且nr为整数，其中，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数。
示例性的，相控阵雷达用于发射的物理通道和用于接收的物理通道工作于不同的频点。这里的频点为相控阵雷达用于发射或接收时的载波频率f。载波频率f的取值受限于分布式雷达的工作频率范围。例如，载波频率f的取值范围与分布式雷达系统的工作频率范围相同。在分布式雷达系统的工作频率范围为
Figure 111228DEST_PATH_IMAGE020
时，则有
Figure 893240DEST_PATH_IMAGE021
，其中，
Figure 812785DEST_PATH_IMAGE022
为分布式雷达系统的工作频率下限，
Figure 227717DEST_PATH_IMAGE023
为分布式雷达系统的工作频率上限。
本实施方式涉及的分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法，其流程如图2所示，包括以下步骤：
步骤101，控制中心根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列，其中，多发多收波束驻留任务队列包括各个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务。
示例性的，多发多收波束驻留任务表示在同一波束驻留时间内，分布式雷达系统中的
Figure 77862DEST_PATH_IMAGE015
个相控阵雷达在不同的频点上同时进行发射，
Figure 527429DEST_PATH_IMAGE016
个相控阵雷达的多个物理接收通道在不同的频点上同时进行接收，以频率分集多发多收的方式形成至多
Figure 555559DEST_PATH_IMAGE017
个同时收发通道，且在波束驻留时间内发射接收的波束驻留在预设的空间波位位置处保持不动，其中，
Figure 707054DEST_PATH_IMAGE015
、
Figure 908360DEST_PATH_IMAGE016
均为正整数且
Figure 150116DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 660732DEST_PATH_IMAGE019
，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数。
示例性的，系统配置C包括分布式雷达系统中的雷达数量、各雷达的位置、阵面指向、可用发射接收通道数量等中的至少一者。
参数设置S包括分布式雷达系统在预设任务模式下工作的覆盖区域范围、同时收发通道组合、多频点频率，以及各雷达的开关机状态、频点、波形、带宽、发射接收波束指向、驻留时间、天线极化状态、输出信息类型等中的至少一者；
任务规划策略P为分布式雷达系统对任务进行规划和编排所使用的策略，包括固定模板策略、多模板策略、部分模板策略、自适应策略等中的至少一者。
示例性的，多发多收波束驻留任务队列中的多发多收波束驻留任务T i 可由一个任务结构体表征，组成该任务结构体的必要成员包括任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、多频点频率序列RFpoints、节点发射状态序列TxnodeState、节点接收状态矩阵RxnodeState、输出信息类型OutputDataType，其中，多发多收波束驻留任务队列可以表示为
Figure 50256DEST_PATH_IMAGE024
，T i 表示第i个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务，且i为正整数。
示例性的，多频点频率序列的形式是一个
Figure 992935DEST_PATH_IMAGE025
维度的行向量，表示为
Figure 400783DEST_PATH_IMAGE001
，其中，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数，m=1,2,...,M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的编号，
Figure 821314DEST_PATH_IMAGE002
表示相控阵雷达m在用于发射时所采用的频点值。
节点发射状态序列的形式也可表达为一个
Figure 432555DEST_PATH_IMAGE025
维度的行向量，表示为
Figure 428193DEST_PATH_IMAGE003
，其中，
Figure 441279DEST_PATH_IMAGE004
表示相控阵雷达m的发射状态且
Figure 247692DEST_PATH_IMAGE004
的取值为0或1，
Figure 142967DEST_PATH_IMAGE005
表示相控阵雷达m不用于发射信号，
Figure 676717DEST_PATH_IMAGE006
表示相控阵雷达m用于发射且发射通道的工作频点为多频点频率序列RFpoints中的对应频点值
Figure 809889DEST_PATH_IMAGE002
。
节点接收状态矩阵的形式可以表达为一个
Figure 36471DEST_PATH_IMAGE026
维度的矩阵，表示为
Figure 622304DEST_PATH_IMAGE007
，其中，nr表示分布式雷达系统中单个相控阵雷达对应的物理接收通道的最大个数，节点接收状态矩阵中的第m行
Figure 507215DEST_PATH_IMAGE008
维度行向量
Figure 947423DEST_PATH_IMAGE009
用于表征相控阵雷达m的接收状态，行向量
Figure 892377DEST_PATH_IMAGE009
包含的任一非零元素
Figure 965506DEST_PATH_IMAGE010
表示相控阵雷达m存在一个工作于频点值
Figure 388528DEST_PATH_IMAGE010
的物理接收通道且
Figure 683243DEST_PATH_IMAGE011
，行向量
Figure 799098DEST_PATH_IMAGE009
包含的所有非零元素的个数
Figure 812053DEST_PATH_IMAGE012
表示相控阵雷达m对应的不同工作频点的物理接收通道的个数，行向量
Figure 38766DEST_PATH_IMAGE009
包含的所有非零元素均位于行向量
Figure 204300DEST_PATH_IMAGE009
的前部分，行向量
Figure 740323DEST_PATH_IMAGE009
的尾部为
Figure 788045DEST_PATH_IMAGE013
个0。
输出信息类型OutputDataType包括信号级回波、点迹、降门限点迹、航迹中的至少一者，即输出信息类型OutputDataType可以是信号级回波、点迹、降门限点迹、航迹中的一种或多种的组合。
步骤102，控制中心将每个多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，其中，每个子任务分别对应一个工作于预设频点的单发多收波束驻留任务过程。
具体的，控制中心可将多发多收波束驻留任务队列T中的每个多发多收波束驻留任务T i 分解为一个子任务簇
Figure 552870DEST_PATH_IMAGE027
，其中，j=1,2,...,N Si 表示子任务的序号且j为正整数，N Si 表示子任务簇中的子任务个数，
Figure 381366DEST_PATH_IMAGE028
表示第i个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务T i 分解出的子任务簇中的第j个子任务，每个子任务分别对应一个工作于预设频点的单发多收波束驻留任务过程。
示例性的，子任务簇中的子任务
Figure 25974DEST_PATH_IMAGE028
可由一个子任务结构体表征，组成该子任务结构体的必要成员包括任务序号TaskNo、子任务序号SubtaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、发射雷达编号TxRadarNo、接收雷达编号序列RxRadarNoArray、工作频点WorkFreq、输出信息类型OutputDataType。
示例性的，步骤102中的 将每个多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，包括：
统计节点发射状态序列中的非零元素个数，得到多发多收波束驻留任务对应的子任务个数。即，统计多发多收波束驻留任务T i 包括节点发射状态序列TxnodeState中的非零元素个数，得到多发多收波束驻留任务T i 对应的子任务个数N Si 。
为多发多收波束驻留任务对应的各个子任务分别设定子任务序号。例如，对于多发多收波束驻留任务T i 对应的第j个子任务
Figure 295412DEST_PATH_IMAGE029
，可以将其子任务序号SubtaskNo设定为j即SubtaskNo=j。
分别将与各个子任务序号对应的节点发射状态序列中的非零元素在节点发射状态序列中的位置序号，作为各个子任务序号对应的子任务的发射雷达编号。具体的，可以根据子任务
Figure 129507DEST_PATH_IMAGE029
的子任务序号j，将多发多收波束驻留任务T i 包括的节点发射状态序列TxnodeState中的第j个非零元素在该节点发射状态序列TxnodeState中的位置序号m，作为子任务序号j对应的子任务
Figure 253321DEST_PATH_IMAGE029
的发射雷达编号TxRadarNo，即TxRadarNo=m。
分别将与各个发射雷达编号对应的多频点频率序列中的频点值，作为各个子任务的工作频点。具体的，可以根据子任务
Figure 881879DEST_PATH_IMAGE029
的发射雷达编号m，将多发多收波束驻留任务T i 包括的多频点频率序列RFpoints中的第m个元素表示的频点值f m ，作为子任务
Figure 638614DEST_PATH_IMAGE029
的工作频点WorkFreq，即WorkFreq=f m 。
在节点接收状态矩阵中，分别搜索与每个子任务的工作频点的值相同的所有元素，并将搜索到的每个子任务对应的各个元素的行序号分别作为每个子任务对应的各个接收雷达编号，将每个子任务对应的各个接收雷达编号拼接为每个子任务包括的接收雷达编号序列。具体的，可以根据子任务
Figure 260088DEST_PATH_IMAGE029
的工作频点f m ，在多发多收波束驻留任务T i 包括的节点接收状态矩阵RxnodeState中，搜索与f m 的值相同的所有元素，并将搜索到的各个元素的行序号分别作为子任务
Figure 785879DEST_PATH_IMAGE029
对应的各个接收雷达编号，将子任务
Figure 585338DEST_PATH_IMAGE029
对应的各个接收雷达编号进行拼接，得到子任务
Figure 829369DEST_PATH_IMAGE029
包括的接收雷达编号序列RxRadarNoArray。
根据多发多收波束驻留任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型，设定各个子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型。具体的，子任务
Figure 457797DEST_PATH_IMAGE029
包括的任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、输出信息类型OutputDataType，可以直接从对应的多发多收波束驻留任务T i 包括的任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、输出信息类型OutputDataType继承，即将多发多收波束驻留任务T i 包括的任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、输出信息类型OutputDataType分别作为子任务
Figure 838093DEST_PATH_IMAGE029
包括的任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、输出信息类型OutputDataType。
根据各个子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型、发射雷达编号、工作频点、接收雷达编号序列，将各个子任务组合形成子任务簇。具体的，当j分别为1,2,…, N Si 即j遍历1,2,…, N Si 时，根据上述步骤即可得到每个子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型、发射雷达编号、工作频点、接收雷达编号序列，从而得到N Si 个包括任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型、发射雷达编号、工作频点、接收雷达编号序列的子任务，将这N Si 个子任务组合形成子任务簇，即可得到子任务簇
Figure 808455DEST_PATH_IMAGE030
。
步骤103，控制中心根据子任务簇，生成对应的雷达指令簇，将不同波束驻留时间的雷达指令簇串接，得到对应的指令队列；其中，雷达指令簇包括多条指令，指令包括多个指令参数，且指令用于控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作。
具体的，控制中心可以根据步骤102得到的每个波束驻留时间的子任务簇，生成对应的包括多条指令的雷达指令簇
Figure 789049DEST_PATH_IMAGE031
，其中，
Figure 706321DEST_PATH_IMAGE032
表示根据第i个波束驻留时间对应的子任务簇所生成的雷达指令簇中，用于发送给相控阵雷达m的指令。雷达指令簇中的各条指令均用于发送给分布式雷达系统中的特定相控阵雷达以控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作。将不同波束驻留时间的雷达指令簇串接，即可得到对应的指令队列
Figure 659233DEST_PATH_IMAGE033
Figure 66075DEST_PATH_IMAGE034
。
雷达指令簇中的每条指令均包括多个指令参数。示例性的，指令的指令参数包括发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数。
示例性的，在指令参数包括发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数时，步骤103中的根据子任务簇，生成对应的雷达指令簇，包括：
根据各个指令对应的相控阵雷达编号，从子任务簇中分别搜索发射雷达编号与相控阵雷达编号相同的子任务，基于搜索到的子任务包括的工作频点、波束类型、波形编号、波束编号、驻留时间，分别生成各个指令包括的发射指令参数，若未搜索到发射雷达编号与指令对应的相控阵雷达编号相同的子任务，则将指令包括的发射指令参数记为空。
具体的，对于相控阵雷达m对应的指令
Figure 222381DEST_PATH_IMAGE032
，从子任务簇中搜索发射雷达编号TxRadarNo为m的子任务，利用搜索到的子任务包括的工作频点WorkFreq、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、驻留时间DwellTime，生成指令
Figure 254928DEST_PATH_IMAGE032
包括的发射指令参数，若未搜索到发射雷达编号TxRadarNo为m的子任务，则将指令
Figure 813079DEST_PATH_IMAGE032
包括的发射指令参数记为空。
根据各个指令对应的相控阵雷达编号，从子任务簇中分别搜索接收雷达编号序列中的接收雷达编号与相控阵雷达编号相同的所有子任务，基于搜索到的各个子任务包括的波束类型、波形编号、波束编号、工作频点、发射雷达编号，分别生成各个指令包括的多通道接收指令参数，若未搜索到接收雷达编号序列中的接收雷达编号与指令对应的相控阵雷达编号相同的子任务，则将指令包括的多通道接收指令参数记为空。
具体的，对于相控阵雷达m对应的指令
Figure 390822DEST_PATH_IMAGE032
，从子任务簇中搜索接收雷达编号序列包含接收雷达编号m的所有子任务，分别利用搜索到的单个子任务包括的波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、工作频点WorkFreq、发射雷达编号TxRadarNo，生成指令
Figure 283692DEST_PATH_IMAGE032
包括的多通道接收指令参数中的一个通道的参数，从而得到由多个通道的参数组成的多通道接收指令参数，若未搜索到接收雷达编号序列包含接收雷达编号m的子任务，则将指令
Figure 339504DEST_PATH_IMAGE032
包括的多通道接收指令参数记为空。
在发射指令参数和多通道接收指令参数同时为空时，将与相控阵雷达编号对应的各个指令设置为空指令；在发射指令参数和多通道接收指令参数不同时为空时，根据子任务簇中的子任务包括的执行时间、输出信息类型，生成与相控阵雷达编号对应的各个指令包括的共用指令参数。
具体的，对于指令
Figure 267008DEST_PATH_IMAGE032
，若其发射指令参数和多通道接收指令参数均为空，则将指令
Figure 3934DEST_PATH_IMAGE032
设置为空指令，该空指令表示不需要将指令
Figure 931570DEST_PATH_IMAGE032
发送给相控阵雷达m。若指令
Figure 259914DEST_PATH_IMAGE032
的发射指令参数和多通道接收指令参数不同时为空即发射指令参数和多通道接收指令参数中的至少一者不为空，则根据子任务簇中的子任务包括的执行时间ExecuteTime、输出信息类型OutputDataType，生成指令
Figure 838663DEST_PATH_IMAGE032
包括的共用指令参数。
根据各个指令包括的发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数，将各个指令组合形成雷达指令簇。
具体的，当m分别为1,2,...,M即m遍历1,2,...,M时，根据上述步骤即可得到用于发送给各个相控阵雷达的各个指令，将各个指令进行组合，即可得到第i个波束驻留时间用于发送给各个相控阵雷达的指令簇
Figure 23788DEST_PATH_IMAGE031
。
步骤104，控制中心将指令队列中的指令发送至对应的相控阵雷达，对应的相控阵雷达接收指令，解析出指令对应的指令参数，并根据指令参数控制发射接收通道执行相应的收发操作。
具体的，控制中心可以将指令队列中的指令按照其所属的相控阵雷达的编号发送给对应的相控阵雷达。相应的相控阵雷达接收控制中心发送的指令，解析出指令对应的指令参数，并根据解析出的指令参数控制对应的发射接收通道执行相应的收发操作。
本公开实施方式涉及的分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法，通过利用分布式雷达系统的控制中心进行统一调度，生成各相控阵雷达俺波束驻留时间粒度的执行时间序列，能够更好地支撑分布式雷达系统波束级的实时协同，并且，通过利用控制中心完成各个多发多收波束驻留任务至对应的子任务、子任务至对应的雷达控制指令的两级映射，实现任务分解和雷达控制指令生成，使得分布式雷达系统中的各个相控阵雷达能够直接根据接收到的控制指令包括的指令参数执行相应的收发操作，从而降低了各雷达端处调度管控的复杂性，简化了任务分解方式及解析流程，提高了分布式雷达系统的任务规划和资源配置效率。
为使本领域技术人员能够更好地理解上述实施方式，下面以一具体示例进行说明。
如图3所示，一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法，包括以下步骤：
步骤S1，根据系统配置、参数设置和任务规划策略，在控制中心生成分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列。本步骤具体包括：对于包含M个相控阵雷达的分布式雷达系统，根据系统配置C、参数设置S、任务规划策略P，在控制中心生成分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列
Figure 704299DEST_PATH_IMAGE024
，其中，T i 表示第i个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务，且i为正整数。
多发多收波束驻留任务T i 由一个任务结构体表征，该任务结构体的成员包括：任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、多频点频率序列RFpoints、节点发射状态序列TxnodeState、节点接收状态矩阵RxnodeState、输出信息类型OutputDataType。
多频点频率序列RFpoints表示为
Figure 305176DEST_PATH_IMAGE001
，其中，M表示分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数，m=1,2,...,M表示分布式雷达系统中第m个相控阵雷达的编号，f m 表示第m个相控阵雷达在用于发射时所采用的频点值。
节点发射状态序列TxnodeState表示为
Figure 4010DEST_PATH_IMAGE003
，其中，S m 表示第m个相控阵雷达的发射状态且S m 的取值为0或1，S m =0表示第m个相控阵雷达不用于发射信号，S m =1表示第m个相控阵雷达用于发射且发射通道的工作频点为多频点频率序列RFpoints中的对应频点值f m 。
节点接收状态矩阵RxnodeState为一个
Figure 32140DEST_PATH_IMAGE026
维度的矩阵，表示为
Figure 934368DEST_PATH_IMAGE007
，其中，nr表示分布式雷达系统中单个相控阵雷达对应的物理接收通道的最大个数，节点接收状态矩阵RxnodeState中的第m行
Figure 588203DEST_PATH_IMAGE008
维度行向量
Figure 892277DEST_PATH_IMAGE009
用于表征第m个相控阵雷达的接收状态，行向量
Figure 340576DEST_PATH_IMAGE009
包含的任一非零元素
Figure 995679DEST_PATH_IMAGE010
表示第m个相控阵雷达存在一个工作于频点值
Figure 735096DEST_PATH_IMAGE010
的物理接收通道且
Figure 80627DEST_PATH_IMAGE011
，行向量
Figure 778456DEST_PATH_IMAGE009
包含的所有非零元素的个数
Figure 389697DEST_PATH_IMAGE012
表示第m个相控阵雷达对应的不同工作频点的物理接收通道的个数，行向量
Figure 385334DEST_PATH_IMAGE009
包含的所有非零元素均位于行向量
Figure 601683DEST_PATH_IMAGE009
的前部分，行向量
Figure 204834DEST_PATH_IMAGE009
的尾部为
Figure 552639DEST_PATH_IMAGE035
个0。
输出信息类型OutputDataType为信号级回波、点迹、降门限点迹、航迹中的一种或多种的组合。
步骤S2，控制中心将任务队列中的每个多发多收波束驻留任务分解成为一个子任务簇。本步骤具体包括：控制中心将多发多收波束驻留任务队列T中的每个多发多收波束驻留任务T i 分解为一个子任务簇
Figure 102700DEST_PATH_IMAGE030
，其中，j=1,2,...,N Si 表示子任务的序号且j为正整数，N Si 表示子任务簇中的子任务个数，
Figure 982012DEST_PATH_IMAGE029
表示第i个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务T i 分解出的子任务簇中的第j个子任务，每个子任务分别表示一个工作于预设频点的单发多收波束驻留任务过程。
子任务簇中的子任务
Figure 5331DEST_PATH_IMAGE029
由一个子任务结构体表征，该子任务结构体的成员包括：任务序号TaskNo、子任务序号SubtaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、发射雷达编号TxRadarNo、接收雷达编号序列RxRadarNoArray、工作频点WorkFreq、输出信息类型OutputDataType。
如图4所示，将多发多收波束驻留任务T i 分解为一个子任务簇
Figure 794427DEST_PATH_IMAGE030
的过程，包括以下步骤：
步骤S21，统计T i 任务结构体TxnodeState序列中非0元素个数N Si ，即，统计多发多收波束驻留任务T i 对应的任务结构体中节点发射状态序列TxnodeState中的非0元素个数，将统计出的非0元素个数作为多发多收波束驻留任务T i 对应的子任务个数N Si 。
步骤S22，设定子任务
Figure 944917DEST_PATH_IMAGE029
任务序号SubtaskNo=j，即，对于多发多收波束驻留任务T i 对应的第j个子任务
Figure 916284DEST_PATH_IMAGE029
，设定其子任务序号为j即SubtaskNo=j。
步骤S23，获取T i 任务结构体TxnodeState序列中第j个非零元素的位置序号m，设定
Figure 64499DEST_PATH_IMAGE029
子任务结构体的发射雷达编号TxRadarNo=m，即，根据步骤S22得到的子任务序号为j，将多发多收波束驻留任务T i 对应的任务结构体包括的节点发射状态序列TxnodeState中的第j个非零元素在该节点发射状态序列TxnodeState中的位置序号m，作为子任务
Figure 137629DEST_PATH_IMAGE029
对应的子任务结构体中的发射雷达编号TxRadarNo，即TxRadarNo=m。
步骤S24，获取T i 任务结构体RFpoints序列中第m个元素的频点值f m ，设定
Figure 278760DEST_PATH_IMAGE029
子任务结构体的工作频点WorkFreq=f m ，即，根据步骤S23得到的子任务
Figure 386525DEST_PATH_IMAGE029
的发射雷达编号m，将多发多收波束驻留任务T i 对应的任务结构体包括的多频点频率序列RFpoints中的第m个元素表示的频点值f m ，作为子任务
Figure 689330DEST_PATH_IMAGE029
对应的子任务结构体中的工作频点WorkFreq，即WorkFreq= f m 。
步骤S25，在T i 任务结构体的节点接收状态矩阵RxnodeState中搜索与f m 相同的所有元素，将所有元素的行序号拼接组成
Figure 515335DEST_PATH_IMAGE029
子任务结构体的接收雷达编号序列RxRadarNoArray，即，根据步骤S24得到的子任务
Figure 742048DEST_PATH_IMAGE029
的工作频点f m ，在多发多收波束驻留任务T i 对应的任务结构体包括的节点接收状态矩阵RxnodeState中，搜索与f m 的值相同的所有元素，并将搜索到的各个元素的行序号分别作为子任务
Figure 156849DEST_PATH_IMAGE029
对应的各个接收雷达编号，将子任务
Figure 178025DEST_PATH_IMAGE029
对应的各个接收雷达编号进行拼接，组成子任务
Figure 163430DEST_PATH_IMAGE029
对应的子任务结构体中的接收雷达编号序列RxRadarNoArray。
步骤S26，从T i 任务结构体继承
Figure 443102DEST_PATH_IMAGE029
子任务结构体的其它成员，即，设定子任务
Figure 463141DEST_PATH_IMAGE029
对应的子任务结构体中的其它成员，包括任务序号TaskNo、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、执行时间ExecuteTime、驻留时间DwellTime、输出信息类型OutputDataType，上述子任务
Figure 920799DEST_PATH_IMAGE029
对应的子任务结构体中的其它成员，直接从多发多收波束驻留任务T i 对应的任务结构体中的对应成员继承。
步骤S27，依次遍历所有序号j=1,2,...,N Si 执行S22~S26的过程，并组合形成子任务簇
Figure 705084DEST_PATH_IMAGE030
，即，依次遍历j=1,2,...,N Si 的所有序号，执行S22~S26的过程，得到N Si 个子任务，并将N Si 个子任务组合形成子任务簇
Figure 273600DEST_PATH_IMAGE030
。
步骤S3，根据每个波束驻留时间的子任务簇，生成雷达指令簇。本步骤具体包括：根据步骤S2得到的每个波束驻留时间的子任务簇，在控制中心生成雷达指令簇
Figure 413725DEST_PATH_IMAGE036
。将不同波束驻留时间的雷达指令簇串接，形成指令队列
Figure 494814DEST_PATH_IMAGE033
Figure 251548DEST_PATH_IMAGE034
。其中，雷达指令簇中的每条指令是用于发送给分布式雷达系统中的特定相控阵雷达以控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作，
Figure 76285DEST_PATH_IMAGE032
表示根据第i个波束驻留时间对应的子任务簇所生成的雷达指令簇中，用于发送给编号为m的相控阵雷达的控制指令。雷达指令簇中的指令
Figure 867654DEST_PATH_IMAGE032
包含发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数三部分。
如图5所示，根据第i个波束驻留时间的子任务簇
Figure 655395DEST_PATH_IMAGE030
，生成雷达指令簇
Figure 351956DEST_PATH_IMAGE036
的过程，包括以下步骤：
步骤S31，对于编号m，从子任务簇中搜索发射雷达编号TxRadarNo=m的子任务，生成指令
Figure 527853DEST_PATH_IMAGE032
的发射指令参数部分，即，对于编号为m的指令
Figure 376992DEST_PATH_IMAGE032
，从子任务簇中搜索子任务结构体成员中的发射雷达编号TxRadarNo为m的子任务，利用搜索到的子任务的工作频点WorkFreq、波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、驻留时间DwellTime，生成指令
Figure 596621DEST_PATH_IMAGE032
的发射指令参数部分，若在子任务簇中未搜索到子任务结构体成员中的发射雷达编号TxRadarNo为m的子任务，则将指令
Figure 265631DEST_PATH_IMAGE032
的发射指令参数部分记为空。
步骤S32，从子任务簇中搜索接收雷达编号序列RxRadarNoArray包含m的所有子任务，生成指令
Figure 245219DEST_PATH_IMAGE032
的接收指令参数部分，即，对于指令
Figure 994869DEST_PATH_IMAGE032
，从子任务簇中搜索子任务结构体成员中的接收雷达编号序列RxRadarNoArray包含m的所有子任务，对于搜索到的每个子任务，利用其子任务结构体成员中的波束类型BeamType、波形编号WaveformNo、波束编号BeamNo、工作频点WorkFreq、发射雷达编号TxRadarNo，生成指令
Figure 339394DEST_PATH_IMAGE032
的多通道接收指令参数部分中的一个通道的参数，从而利用搜索到的所有子任务的相应成员生成指令
Figure 558017DEST_PATH_IMAGE032
的多通道接收指令参数部分，若未从子任务簇中搜索到接收雷达编号序列RxRadarNoArray包含m的的子任务，则将指令
Figure 262668DEST_PATH_IMAGE032
的多通道接收指令参数部分记为空。
步骤S33，生成指令
Figure 883136DEST_PATH_IMAGE032
的共用指令参数部分，即，对于指令
Figure 647830DEST_PATH_IMAGE032
，若其发射指令参数部分和多通道接收指令参数部分均为空，则将指令
Figure 353749DEST_PATH_IMAGE032
设置为空指令，即不需要将指令
Figure 878402DEST_PATH_IMAGE032
发送给相应编号m的相控阵雷达。若指令
Figure 602644DEST_PATH_IMAGE032
的发射指令参数部分和多通道接收指令参数部分不同时为空即发射指令参数部分和多通道接收指令参数部分中的至少一者不为空，则利用子任务簇中的子任务包括的执行时间ExecuteTime、输出信息类型OutputDataType，生成指令
Figure 554551DEST_PATH_IMAGE032
的共用指令参数。
步骤S34，依次遍历所有序号m=1,2,...,M执行S31~S33过程，得到第i个驻留时间指令簇
Figure 216608DEST_PATH_IMAGE036
，即，依次遍历m=1,2,...,M的所有序号，执行S31~S33的过程，得到第i个波束驻留时间用于发送给分布式雷达系统中各相控阵雷达的指令簇
Figure 794219DEST_PATH_IMAGE036
。
步骤S4，控制中心提前按雷达编号发送指令，雷达接收到指令后发射接收通道按指令参数执行收发操作，即，控制中心提前将指令队列中的指令按其所属相控阵雷达编号发送给分布式雷达系统中的特定相控阵雷达，相控阵雷达接收到指令后，解析出对应的指令参数，并控制其发射接收通道按要求执行相应的收发操作。
本公开的另一个实施方式涉及一种分布式雷达系统，如图1所示，分布式雷达系统包括控制中心以及与控制中心通信连接的多个相控阵雷达即雷达1至雷达M，其中，
控制中心，用于：
根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列，其中，多发多收波束驻留任务队列包括各个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务；
将每个多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，其中，每个子任务分别对应一个预设频点的单发多收波束驻留任务过程；
根据子任务簇，生成对应的雷达指令簇，将不同波束驻留时间的雷达指令簇串接，得到对应的指令队列；其中，雷达指令簇包括多条指令，指令包括多个指令参数，且指令用于控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作；
将指令队列中的指令发送至对应的相控阵雷达；
相控阵雷达，用于：
接收控制中心发送的指令，解析出指令对应的指令参数，并根据指令参数控制发射接收通道执行相应的收发操作。
本公开实施方式提供的分布式雷达系统的具体实现方法，可以参见本公开实施方式提供的分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法所述，此处不再赘述。
本公开实施方式提供的分布式雷达系统，通过利用分布式雷达系统的控制中心进行统一调度，生成各相控阵雷达俺波束驻留时间粒度的执行时间序列，能够更好地支撑分布式雷达系统波束级的实时协同，并且，通过利用控制中心完成各个多发多收波束驻留任务至对应的子任务、子任务至对应的雷达控制指令的两级映射，实现任务分解和雷达控制指令生成，使得分布式雷达系统中的各个相控阵雷达能够直接根据接收到的控制指令包括的指令参数执行相应的收发操作，从而降低了各雷达端处调度管控的复杂性，简化了任务分解方式及解析流程，提高了分布式雷达系统的任务规划和资源配置效率。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。

Claims (8)

1.一种分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法，其特征在于，所述分布式雷达系统包括控制中心以及与所述控制中心通信连接的多个相控阵雷达，所述方法包括以下步骤：
所述控制中心根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成所述分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列，其中，所述多发多收波束驻留任务队列包括各个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务；
所述控制中心将每个所述多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，其中，每个所述子任务分别对应一个工作于预设频点的单发多收波束驻留任务过程；
所述控制中心根据所述子任务簇，生成对应的雷达指令簇，将不同波束驻留时间的所述雷达指令簇串接，得到对应的指令队列；其中，所述雷达指令簇包括多条指令，所述指令包括多个指令参数，且所述指令用于控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作；
所述控制中心将所述指令队列中的所述指令发送至所述对应的相控阵雷达，所述对应的相控阵雷达接收所述指令，解析出所述指令对应的指令参数，并根据所述指令参数控制发射接收通道执行相应的收发操作；
所述多发多收波束驻留任务包括任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、多频点频率序列、节点发射状态序列、节点接收状态矩阵、输出信息类型；
所述多频点频率序列表示为RFpoints=[f 1,f 2,…,f m ,…,f M ]1×M ，其中，M表示所述分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数，m=1,2,...,M表示所述分布式雷达系统中的相控阵雷达的编号，f m 表示相控阵雷达m在用于发射时所采用的频点值；
所述节点发射状态序列表示为TxnodeState=[S 1,S 2,…,S m ,…,S M ]1×M ，其中，S m 表示相控阵雷达m的发射状态且S m 的取值为0或1，S m =0表示相控阵雷达m不用于发射信号，S m =1表示相控阵雷达m用于发射且发射通道的工作频点为频点值f m ；
所述节点接收状态矩阵表示为
Figure 894955DEST_PATH_IMAGE001
，其中，nr表示所述分布式雷达系统中单个相控阵雷达对应的物理接收通道的最大个数，所述节点接收状态矩阵中的第m行1×nr维度行向量
Figure 202308DEST_PATH_IMAGE002
用于表征相控阵雷达m的接收状态，行向量
Figure 151021DEST_PATH_IMAGE002
包含的任一非零元素f km 表示相控阵雷达m存在一个工作于频点值f km 的物理接收通道且f km ∈RFpoints，行向量
Figure 670864DEST_PATH_IMAGE002
包含的所有非零元素的个数N m 表示相控阵雷达m对应的不同工作频点的物理接收通道的个数，行向量
Figure 642494DEST_PATH_IMAGE002
包含的所有非零元素均位于行向量
Figure 589590DEST_PATH_IMAGE002
的前部分，行向量
Figure 748301DEST_PATH_IMAGE002
的尾部为nr－N m 个0；
所述输出信息类型，包括信号级回波、点迹、降门限点迹、航迹中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将每个所述多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，包括：
统计所述节点发射状态序列中的非零元素个数，得到所述多发多收波束驻留任务对应的子任务个数；
为所述多发多收波束驻留任务对应的各个子任务分别设定子任务序号；
分别将与各个所述子任务序号对应的所述节点发射状态序列中的非零元素在所述节点发射状态序列中的位置序号，作为各个所述子任务序号对应的子任务的发射雷达编号；
分别将与各个所述发射雷达编号对应的所述多频点频率序列中的频点值，作为各个所述子任务的工作频点；
在所述节点接收状态矩阵中，分别搜索与每个所述子任务的工作频点的值相同的所有元素，并将搜索到的每个所述子任务对应的各个元素的行序号分别作为每个所述子任务对应的各个接收雷达编号，将每个所述子任务对应的各个接收雷达编号拼接为每个所述子任务包括的接收雷达编号序列；
根据所述多发多收波束驻留任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型，设定各个所述子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型；
根据各个所述子任务包括的任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、输出信息类型、发射雷达编号、工作频点、接收雷达编号序列，将各个所述子任务组合形成所述子任务簇。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指令的指令参数包括发射指令参数、多通道接收指令参数和共用指令参数，所述根据所述子任务簇，生成对应的雷达指令簇，包括：
根据各个所述指令对应的相控阵雷达编号，从所述子任务簇中分别搜索所述发射雷达编号与所述相控阵雷达编号相同的子任务，基于搜索到的子任务包括的工作频点、波束类型、波形编号、波束编号、驻留时间，分别生成各个所述指令包括的所述发射指令参数，若未搜索到所述发射雷达编号与所述指令对应的所述相控阵雷达编号相同的子任务，则将所述指令包括的所述发射指令参数记为空；
根据各个所述指令对应的所述相控阵雷达编号，从所述子任务簇中分别搜索所述接收雷达编号序列中的所述接收雷达编号与所述相控阵雷达编号相同的所有子任务，基于搜索到的各个子任务包括的波束类型、波形编号、波束编号、工作频点、发射雷达编号，分别生成各个所述指令包括的所述多通道接收指令参数，若未搜索到所述接收雷达编号序列中的所述接收雷达编号与所述指令对应的所述相控阵雷达编号相同的子任务，则将所述指令包括的所述多通道接收指令参数记为空；
在所述发射指令参数和所述多通道接收指令参数同时为空时，将与所述相控阵雷达编号对应的各个所述指令设置为空指令；在所述发射指令参数和所述多通道接收指令参数不同时为空时，根据所述子任务簇中的子任务包括的执行时间、输出信息类型，生成与所述相控阵雷达编号对应的各个所述指令包括的所述共用指令参数；
根据各个所述指令包括的所述发射指令参数、所述多通道接收指令参数和所述共用指令参数，将各个所述指令组合形成所述雷达指令簇。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述分布式雷达系统中的每个所述相控阵雷达同时用于发射的物理通道和用于接收的物理通道的最大个数分别为nt和nr；
nt的取值为0或1，nt=0表示所述相控阵雷达为无源雷达，nt=1表示所述相控阵雷达为具有一个物理发射通道的有源雷达；
nr的取值范围为2≤nr≤M且nr为整数，其中，M表示所述分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相控阵雷达用于发射的物理通道和用于接收的物理通道工作于不同的频点，所述频点为所述相控阵雷达用于发射或接收时的载波频率，所述载波频率的取值范围与所述分布式雷达系统的工作频率范围相同。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，
所述系统配置包括所述分布式雷达系统中的雷达数量、各雷达的位置、阵面指向、可用发射接收通道数量中的至少一者；
所述参数设置包括所述分布式雷达系统在预设任务模式下工作的覆盖区域范围、同时收发通道组合、多频点频率，以及各雷达的开关机状态、频点、波形、带宽、发射接收波束指向、驻留时间、天线极化状态、输出信息类型中的至少一者；
所述任务规划策略为所述分布式雷达系统对任务进行规划和编排所使用的策略，包括固定模板策略、多模板策略、部分模板策略、自适应策略中的至少一者。
7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述多发多收波束驻留任务表示在同一波束驻留时间内，所述分布式雷达系统中的M T 个相控阵雷达在不同的频点上同时进行发射，M R 个相控阵雷达的多个物理接收通道在不同的频点上同时进行接收，以频率分集多发多收的方式形成至多M T ×M R 个同时收发通道，且在所述波束驻留时间内发射接收的波束驻留在预设的空间波位位置处保持不动，其中，M T 、M R 均为正整数且M T ≤M、M R ≤M，M表示所述分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数。
8.一种分布式雷达系统，其特征在于，所述分布式雷达系统包括控制中心以及与所述控制中心通信连接的多个相控阵雷达，其中，
所述控制中心，用于：
根据系统配置、参数设置和任务规划策略，生成所述分布式雷达系统的多发多收波束驻留任务队列，其中，所述多发多收波束驻留任务队列包括各个波束驻留时间对应的多发多收波束驻留任务；
将每个所述多发多收波束驻留任务分别分解为一个由多个子任务构成的子任务簇，其中，每个所述子任务分别对应一个预设频点的单发多收波束驻留任务过程；
根据所述子任务簇，生成对应的雷达指令簇，将不同波束驻留时间的所述雷达指令簇串接，得到对应的指令队列；其中，所述雷达指令簇包括多条指令，所述指令包括多个指令参数，且所述指令用于控制对应的相控阵雷达在规定的波束驻留时间内执行收发操作；
将所述指令队列中的所述指令发送至所述对应的相控阵雷达；
所述相控阵雷达，用于：
接收所述控制中心发送的所述指令，解析出所述指令对应的指令参数，并根据所述指令参数控制发射接收通道执行相应的收发操作；
所述多发多收波束驻留任务包括任务序号、波束类型、波形编号、波束编号、执行时间、驻留时间、多频点频率序列、节点发射状态序列、节点接收状态矩阵、输出信息类型；
所述多频点频率序列表示为RFpoints=[f 1,f 2,…,f m ,…,f M ]1×M ，其中，M表示所述分布式雷达系统中的相控阵雷达的个数，m=1,2,...,M表示所述分布式雷达系统中的相控阵雷达的编号，f m 表示相控阵雷达m在用于发射时所采用的频点值；
所述节点发射状态序列表示为TxnodeState=[S 1,S 2,…,S m ,…,S M ]1×M ，其中，S m 表示相控阵雷达m的发射状态且S m 的取值为0或1，S m =0表示相控阵雷达m不用于发射信号，S m =1表示相控阵雷达m用于发射且发射通道的工作频点为频点值f m ；
所述节点接收状态矩阵表示为
Figure 806256DEST_PATH_IMAGE001
，其中，nr表示所述分布式雷达系统中单个相控阵雷达对应的物理接收通道的最大个数，所述节点接收状态矩阵中的第m行1×nr维度行向量
Figure 835654DEST_PATH_IMAGE002
用于表征相控阵雷达m的接收状态，行向量
Figure 891335DEST_PATH_IMAGE002
包含的任一非零元素f km 表示相控阵雷达m存在一个工作于频点值f km 的物理接收通道且f km ∈RFpoints，行向量
Figure 271763DEST_PATH_IMAGE002
包含的所有非零元素的个数N m 表示相控阵雷达m对应的不同工作频点的物理接收通道的个数，行向量
Figure 398988DEST_PATH_IMAGE002
包含的所有非零元素均位于行向量
Figure 79630DEST_PATH_IMAGE002
的前部分，行向量
Figure 430846DEST_PATH_IMAGE002
的尾部为nr－N m 个0；
所述输出信息类型，包括信号级回波、点迹、降门限点迹、航迹中的至少一者。
CN202210504567.7A 2022-05-10 2022-05-10 分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统 Active CN114609608B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210504567.7A CN114609608B (zh) 2022-05-10 2022-05-10 分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210504567.7A CN114609608B (zh) 2022-05-10 2022-05-10 分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114609608A CN114609608A (zh) 2022-06-10
CN114609608B true CN114609608B (zh) 2022-08-19

Family

ID=81869089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210504567.7A Active CN114609608B (zh) 2022-05-10 2022-05-10 分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114609608B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115184926B (zh) * 2022-09-13 2022-11-15 中国电子科技集团公司信息科学研究院 利用相参mimo雷达的分布式协同探测系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5130715A (en) * 1990-01-30 1992-07-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of managing beams formed by phased array antennas and apparatus therefor
JP2007033129A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Mitsubishi Electric Corp 分散ネットワーク・レーダ装置
CN103926584A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 电子科技大学 一种空间-频率-极化组合协同探测方法
CN108594203A (zh) * 2018-04-25 2018-09-28 西安电子科技大学 一种分布式雷达多站检测序列规划设计方法
CN109709535A (zh) * 2018-12-10 2019-05-03 电子科技大学 一种针对协同分布式系统的波束驻留调度方法
CN113009477A (zh) * 2021-02-24 2021-06-22 湖北中南鹏力海洋探测系统工程有限公司 一种阵列式高频地波海洋雷达系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9608325B2 (en) * 2010-11-22 2017-03-28 Selex Es S.P.A. Dynamic resource allocation in a multi-role or multi-function system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5130715A (en) * 1990-01-30 1992-07-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of managing beams formed by phased array antennas and apparatus therefor
JP2007033129A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Mitsubishi Electric Corp 分散ネットワーク・レーダ装置
CN103926584A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 电子科技大学 一种空间-频率-极化组合协同探测方法
CN108594203A (zh) * 2018-04-25 2018-09-28 西安电子科技大学 一种分布式雷达多站检测序列规划设计方法
CN109709535A (zh) * 2018-12-10 2019-05-03 电子科技大学 一种针对协同分布式系统的波束驻留调度方法
CN113009477A (zh) * 2021-02-24 2021-06-22 湖北中南鹏力海洋探测系统工程有限公司 一种阵列式高频地波海洋雷达系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Multiple-target tracking with adaptive sampling intervals for phased-array radar;Zhenkai Zhang 等;《Journal of Systems Engineering and Electronics 》;20111031;第22卷(第5期);全文 *
相控阵雷达多任务调度管理;江旭敏;《电子科技》;20080630;第21卷(第6期);全文 *
相控阵雷达资源优化管理;赵宇;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》;20120715(第07期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114609608A (zh) 2022-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108711682B (zh) 一种可重构智能天线及其重构方法
JP7097385B2 (ja) 送信ビーム情報を取得する方法と装置、および送信ビーム情報をフィードバックする方法と装置
US10779280B2 (en) Communication control method, radio communication system, small base station, and user apparatus
CN114609608B (zh) 分布式雷达系统多发多收波束驻留任务解析方法及系统
US9608325B2 (en) Dynamic resource allocation in a multi-role or multi-function system
CN111490848A (zh) 一种基于异构认知传感网的电子对抗侦察体系架构
WO2022174418A1 (en) Wireless telecommunications network
CN114666803B (zh) 一种移动边缘计算系统的部署、控制方法及其系统
CN114337756A (zh) 波束处理方法、装置及相关设备
WO2017061679A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 하이브리드 빔포밍을 위한 단말의 빔 스캐닝 방법 및 이를 위한 장치
US8437333B2 (en) Contention based period beamforming
Xue et al. A survey of beam management for mmWave and THz communications towards 6G
CN107017925B (zh) 一种有源阵列天线的信号处理方法和装置
CN108667489A (zh) 多波束波形发射方法及系统
CN109982414B (zh) 一种多天线通信系统的目标通信方法
CN115665891B (zh) 一种去中心化的分布式雷达系统
CN109995408A (zh) 一种天线系统及网络设备
CN106452536B (zh) 用于多输入多输出通信的长期反馈的方法和装置
CN116405137A (zh) 一种机载频谱监测与信道质量评估系统及方法
CN113938168B (zh) 上下行非对称通信mimo系统的劈裂波束管理方法及系统
CN109462889B (zh) 一种波束传输方法、基站、终端和存储介质
CN112165708B (zh) 飞行器、多卡管理系统及其控制方法
CN112730998A (zh) 基于近场的大规模阵列天线ota测试方法及系统
CN108736956B (zh) 一种基于球面数字相控阵系统的海洋卫星通信组网方法
Xiang et al. A spatial resource allocation method in massive MIMO-LEO satellite communications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant