一种跳频场景下的侦察干扰资源调度方法技术

本发明专利技术公开了一种跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，所述侦察干扰资源调度方法先通过已有对目标信息的数据，将目标划分为高速跳频目标和中低速跳频目标，然后对目标进行侦察干扰的效益和成本进行量化，再至少结合最小干信比约束和完成侦察任务与干扰任务所需的无人机数量约束搭建数学模型，最后用改进的最小费用最大流算法进行求解，得出侦察干扰资源调度方案。本发明专利技术的跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，通过分析目标信息，对目标进行侦察和干扰，达到最大化资源调度效益和最小化成本的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种跳频场景下的侦察干扰资源调度方法


[0001]本专利技术涉及抗干扰通信
，特别是涉及一种跳频场景下基于最小费用最大流算法的侦察干扰资源调度方法。

技术介绍

[0002]跳频通信是最常用的抗干扰通信技术之一，具有优越的抗干扰、抗截获能力，被广泛应用于现代军事通信系统，同时也成为了重点研究的对象。跳频通信具有优良的抗干扰性能、保密性能和多址组网性能，被广泛应用在移动通信、卫星通信和导航定位等领域，因此调度无人机对使用跳频通信的目标进行侦察和干扰具有重大意义。
[0003]对无人机进行资源调度的研究，调度资源主要为侦察机和干扰机，调度场景为侦察场景或者干扰场景。主要研究目标在定频通信下，通过量化无人机调度成本、检测概率、干信比、任务时间等指标，搭建目标函数，采用优化算法，得出适当的资源调方案。
[0004]目前，无人机资源调度问题还存在以下不足：
[0005](1)对无人机调度的场景考虑较片面，大多只单独考虑侦察场景或者干扰场景；
[0006](2)关于跳频通信的研究集中在跳频抗干扰技术和跳频序列重构两个方面，对于跳频通信干扰资源调度的研究较少；
[0007](3)在资源调度中没有充分利用侦察干扰一体机的功能，现有的效果评估指标没有结合一体机的特点来进行改进；
[0008](4)跳频场景下的无人机资源调度中与功率和频率相关的指标考虑不全面，没有准确的衡量公式。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题就在于：本专利技术提供一种跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，通过分析目标信息，对目标进行侦察和干扰，达到最大化资源调度效益和最小化成本的目的。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0012]一种跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，所述侦察干扰资源调度方法先通过已有对目标信息的数据，将目标划分为高速跳频目标和中低速跳频目标，然后对目标进行侦察干扰的效益和成本进行量化，再至少结合最小干信比约束和完成侦察任务与干扰任务所需的无人机数量约束搭建数学模型，最后用改进的最小费用最大流算法进行求解，得出侦察干扰资源调度方案。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进为：
[0014]上述技术方案中，优选地，所述侦察干扰资源调度方法，包含以下步骤：
[0015]步骤S1，设置资源调度场景，对资源调度场景内的多个目标进行侦察任务和干扰任务；
[0016]步骤S2，根据目标跳频的速度，把目标分为高速跳频和中低速跳频两种干扰模式；
[0017]步骤S3，对高速跳频的目标采用扫频式干扰，中低速跳频的目标采用扫频式干扰或者跟踪式干扰；
[0018]步骤S4，对侦察任务的效益进行量化；结合跳频干扰模式的特点，量化干扰任务的效益；对侦察任务和干扰任务的成本进行量化；
[0019]步骤S5，将量化的效益与成本建立目标函数，加入最小干信比约束和完成侦察与干扰任务所需的无人机数量约束，搭建侦察干扰资源调度数学模型；
[0020]步骤S6，根据搭建的数学模型，构造目标
‑
无人机网络流图，在最小费用最大流算法中结合一体机的特点，转换为任务
‑
资源网络流图，再加入虚拟源点和虚拟汇点，得出侦察干扰资源调度方案。
[0021]上述技术方案中，优选地，所述步骤S1中，所述资源调度场景为一半径为R的圆形区域，其中目标数量m，目标用j表示，j＝{1,2,
…
,m}，距离圆形区域边缘L处有无人机基地，基地中无人机数量n，无人机用i表示，i＝{1,2,
…
,n}。
[0022]上述技术方案中，优选地，所述无人机由n1架侦察机、n2架侦察干扰一体机和n3架干扰机组成。
[0023]上述技术方案中，优选地，所述资源调度场景中，资源调度决策变量x
iy
,y＝{1,2,
…
,m,m+1,
…
,2m}包括侦察和干扰两个阶段的资源调度安排，当y≤m表示对目标j＝y的侦察部分，当y＞m表示对目标j＝y
‑
m的干扰部分；资源调度决策变量x
iy
∈X
n
×
2m
公式如下：
[0024][0025]上述技术方案中，优选地，所述步骤S2中，以1000h/s为划分标准，将跳速高于1000h/s的目标设为高速跳频目标，跳速低于1000h/s的目标设为中低速跳频目标。
[0026]上述技术方案中，优选地，所述步骤S4中，侦察任务和干扰任务的效益与成本包括侦察任务收益、频点干信比、侦察损伤成本、干扰损伤成本这四个要素。
[0027]上述技术方案中，优选地，所述步骤S5中，目标函数由所量化的侦察任务和干扰任务的效益与成本组成，再加入最小干信比约束和完成侦察与干扰任务所需的无人机数量约束，构成资源调度模型；
[0028]由侦察任务和干扰任务所得的效益与成本可得到目标函数公式为：
[0029][0030]其中，Q
1ij
为侦察任务收益，Q
2ij
为频点干信比，Q
3ij
为侦察损伤成本，Q
4ij
为干扰损伤成本。
[0031]本专利技术提供的跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，与现有技术相比，有以下优点：
[0032](1)本专利技术的跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，结合跳频干扰的特点，考虑了无人机侦察收益价值、无人机侦察损坏成本、频点干信比和干扰损坏成本，设计包含最小干信比约束和完成侦察任务和干扰任务所需的无人机数量约束在内的多种约束，搭建跳频场
景下无人机侦察干扰资源调度数学模型，构建目标
‑
无人机网络流图，在最小费用最大流算法中考虑一体机的特性，将目标
‑
无人机网络流图转换为任务
‑
资源网络流图，从而达到最大化侦察干扰效益最小化侦察干扰成本的目的。
[0033](2)本专利技术的跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，给出了完整可靠的无人机侦察干扰资源调度方法，更适合目标使用跳频通信的场景。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的流程示意图。
[0035]图2为本专利技术实施例中的侦察干扰资源调度方案结果图。
具体实施方式
[0036]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0037]图1示出了本专利技术跳频场景下的侦察干扰资源调度方法的一种实施方式，本专利技术的侦查干扰资源调度方法首先通过已有的对目标信息的数据，将目标划分为高速跳频目标和中低速跳频目标，然后对目标进行侦察干扰的效益和成本进行量化，再结合约束搭建数学模型，最后利用优化算法进行求解，得出侦察干扰资源调度方案。具体可以包括以下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，其特征在于，所述侦察干扰资源调度方法先通过已有对目标信息的数据，将目标划分为高速跳频目标和中低速跳频目标，然后对目标进行侦察干扰的效益和成本进行量化，再至少结合最小干信比约束和完成侦察任务与干扰任务所需的无人机数量约束搭建数学模型，最后用改进的最小费用最大流算法进行求解，得出侦察干扰资源调度方案。2.根据权利要求1所述的跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，其特征在于，所述侦察干扰资源调度方法，包含以下步骤：步骤S1，设置资源调度场景，对资源调度场景内的多个目标进行侦察任务和干扰任务；步骤S2，根据目标跳频的速度，把目标分为高速跳频和中低速跳频两种干扰模式；步骤S3，对高速跳频的目标采用扫频式干扰，中低速跳频的目标采用扫频式干扰或者跟踪式干扰；步骤S4，对侦察任务的效益进行量化；结合跳频干扰模式的特点，量化干扰任务的效益；对侦察任务和干扰任务的成本进行量化；步骤S5，将量化的效益与成本建立目标函数，加入最小干信比约束和完成侦察与干扰任务所需的无人机数量约束，搭建侦察干扰资源调度数学模型；步骤S6，根据搭建的数学模型，构造目标
‑
无人机网络流图，在最小费用最大流算法中结合一体机的特点，转换为任务
‑
资源网络流图，再加入虚拟源点和虚拟汇点，得出侦察干扰资源调度方案。3.根据权利要求2所述的跳频场景下的侦察干扰资源调度方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述资源调度场景为一半径为R的圆形区域，其中目标数量m，目标用j表示，j＝{1,2,
…
,m}，距离圆形区域边缘L处有无人机基地，基地中无人机数量n，无人机用i表示，i＝{1,2,
…
,n}。4.根据权利要求3所述的跳频...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓敏，伍佳慧，柳文，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：