相控阵雷达具有无惯性扫描能力的波束,可对波束的参数和指向进行高速改变,是灵活执行各项任务、完成复杂战场环境需求的基础。随着雷达面临的任务数量增加,如何在有限的时间和能量资源约束下对各项任务进行最优化的资源分配,成为充分发挥雷达系统性能的关键性问题。雷达对空域中目标的处理流程为:经空域扫描搜索发现并确认目标,建立对目标的跟踪,将目标的探测采样和其他任务请求传入调度模块,进行任务的调度属性和执行时间安排,最后按照调度序列执行任务。本文围绕这个流程对每个模块的自适应资源优化管理方法进行研究。1.首先研究了搜索模式下的资源优化管理,主要包括搜索区域的波位编排方式、无先验信息下的搜索参数调节策略和有先验信息下的搜索策略设计。介绍和对比分析了当搜索资源占比改变时,探测距离改变、空域重访时间间隔改变和二者同时改变三种参数调整策略对雷达探测性能的影响。介绍了一种在已知目标先验位置信息情况下,根据目标在各个波位出现的概率值对每个波位予以不同的搜索数据率,降低雷达探测到目标平均所需时间的搜索策略。2.分别研究了单目标跟踪模式和多目标跟踪模式下的资源优化管理。介绍了典型的跟踪算法,以此为基础,对三种自适应采样周期算法进行介绍和仿真对比,实现了单目标跟踪模式下的时间资源优化。在多目标跟踪模式的资源管理方面,以协方差控制思想为基础并加以改进;在控制量选择环节加入周期控制,并利用跟踪残差自适应改变期望协方差大小。通过仿真验证,提出的改进协方差算法不仅能有效避免传统算法的控制量失衡现象发生,还能优化多目标跟踪模式下的时间资源管理。3.最后对自适应任务调度算法进行了研究。为明确优先级分配准则对调度结果的影响,以传统自适应调度算法为基础,在三种优先级分配准则下进行任务调度的仿真对比。为比较不同的调度收益模型对调度结果的影响,以遗传算法作为求解最佳调度序列的方式,仿真对比了四种适应度函数下的调度性能指标,分析在不同需求场景的最优适应度函数。针对传统时间指针算法在任务分布不均匀时时间利用率较低和改进时间指针算法的平均执行时间偏移率较高的问题,提出基于典型参数限定的改进时间指针算法,通过仿真对比验证,该算法能有效改善任务的执行时间偏差度,尤其是对于高优先级任务。