System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法技术_技高网

一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法技术

技术编号:44863912 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-08 00:07
本发明专利技术涉及一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法。针对被动宽带相控阵雷达系统频域空域覆盖广、资源消耗大、资源调度难度大的现状和针对海陆空多形式多目标的全空域跟踪技术要求,本发明专利技术基于改进粒子群优化算法快速求解的特性,以多目标优先级判定为目标,在多目标条件下考虑调度效率和全周期任务完成率,改进粒子群优化算法,同时结合蚁群算法对多目标全空域调度过程进行优化得出精确调度结果。本发明专利技术利用改进的粒子群优化算法和蚁群算法结合,运用在被动宽带相控阵雷达系统面对多目标全空域搜索时的情景中,克服了常规调度中固定模板调度算法灵活度低的缺点,提高被动宽带相控阵雷达系统资源利用率。该发明专利技术具有较好的通用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达,涉及宽带相控阵系统的多目标任务调度方法。


技术介绍

1、在当前时代科技背景下,宽带相控阵系统具有广域覆盖的优秀性能,通过合理的资源调度可以实现对多目标的全空域跟踪。对于需要执行的多目标多任务需要设计相应的高效调度方法以达成最优效果。但根据近年来的国内外深入研究,在有限条件下无法完美在有限时间内执行所有任务。当前的解决方案主要是对符合条件的任务优先执行即为传统的根据任务优先级安排任务的方法。

2、在《相控阵雷达资源调度:任务调度和表现评估》中,作者利用任务模式和截止期来计算任务综合优先级,优先执行综合优先级较高的任务;《相控阵雷达的多波束自适应仿真调度算法》进一步考虑了任务执行的及时性问题,提出了基于收益的调度策略,《多功能雷达的基于时间窗调度方法》中给出了一种利用多重嵌套的启发式算法进行资源调度的策略,计算简单却存在无法找到最优解的问题。

3、上述策略都可以在一定程度上实现依据任务优先级对多任务的合理调度,但存在两个问题。一是因为条件限制导致常常无法找到最优解;二是当任务规模较大时所求解的偏差值偏大。


技术实现思路

1、为解决现有的相控阵雷达系统中传统优先级调度策略中无法适应大数量多目标跟踪,寻找最优解偏离较大的问题,本专利技术提出了一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法,通过添加优先级判断因子修改粒子群算法中的权重系数,从而影响迭代公式,形成改进的粒子群算法。在粒子群算法多次迭代获得局部解后结合蚁群算法,寻找最短路径从而修改得到的局部解。融合计算后得到依据目标优先级及目标截获概率的局部最优解作为对多目标全空域跟踪的调度策略。

2、为解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现:

3、步骤1:不同目标优先级确定:针对系统面对的不同目标的重要性、紧急性和有效性原则设计目标优先级。第i个目标的任务优先级ωi为:

4、

5、其中αi为第i个目标的重要性,βi为第i个目标的紧急性,γi为第i个目标的有效性,αmax为所有目标重要性的最大值,βmax为所有目标紧急性的最大值;

6、步骤2:根据多目标的优先级得出修改后的粒子群算法动态优先级权重系数w:

7、

8、其中为当前跟踪目标任务优先级与最高目标优先级之比;

9、步骤3:根据粒子群算法逻辑,将调度任务的局部解作为一个个粒子,在第t次迭代过程中,粒子i通过跟踪个体极值pbest(t)和全局极值gbest(t)不断更新自己的位置和速度,来寻找局部最优解。公式为:

10、νi(t+1)=w×νi(t)+c1×r1×[pbest(t)-xi(t)]+c2×r2×[gbest(t)-xi(t)]

11、xi(t+1)=xi(t)+νi(t)

12、式中c1和c2为学习因子,用于调节粒子在飞行过程中项个体极值和全局极值飞行的最大步长; r1和r2为(0,1)间的随机数;

13、步骤4:得到局部解后根据蚁群反馈调整局部解:考虑到信息素浓度与路径长度成反比,信息素浓度高的任务,对应探测截获概率高,任务的优先级也更高;通过更新的信息素浓度表调整待发送任务的内容和排序,完成局部解的最优化设计。

14、进一步的,所述步骤4的蚁群反馈是根据目标截获概率作为最短路径选择依据的。

15、本专利技术利用优化的粒子群算法结合蚁群算法对得到的局部解重新计算,根据最终的局部最优解进行任务重排,通过本专利技术可以提高雷达系统的资源利用率和任务调度成功率,具有较好的通用性和实用性。

16、下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的解释说明。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所示的一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种粒子群优化后蚁群路径重判的调度方法,其特征在于:

2....

【专利技术属性】
技术研发人员:万铮刘程赵春雷
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七二四研究所
类型:发明
国别省市:

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