TB와 냅색 기반의 향상된 다기능 레이다 스케줄링 기법

TB and Knapsack Based Improved Scheduling Techniques for Multi-Function Radar

Abstract

현대의 레이다는 위상 배열 안테나로 전자기파 빔을 생성하여 여러 가지 작업을 수행한다. 레이다가 수행하는 작업으로는 목표물의 탐지와 추적, 미사일 유도 등이 있다. 다기능 레이다가 개발되기 이전에는 레이다는 한 가지 작업만을 수행할 수 있기에, 각 작업을 수행하는 독립된 레이다가 필요했다. 하지만 다기능 레이다는 다양한 작업을 총괄하여 수행할 수 있는 기능을 탑재하고 있기 때문에, 하나의 레이다로 필요한 여러 작업을 수행할 수 있다. 레이다의 한정된 시간 자원을 효율적으로 이용하기 위해 예약된 작업을 적당한 순서로 나열하는 기법을 스케줄링이라고 한다. 본 연구에서는 두 가지의 스케줄링 기법들을 파악하여 효율적인 스케줄링 기법을 제시하여 보았다.

Modern radars such as the phase array radar can handle various tasks by generating a beam from a phased array antenna. Radar can be used for miscellaneous applications such as surveillance, tracking, missile guidance etc. Previous radar systems could handle only one task at a time. As such, multiple radars were required to perform simultaneous tasks. Multi-function radars can perform many tasks using only one radar system. However, the radar's resources are limited in this instance. To efficiently utilize time, it is necessary to properly schedule tasks in the radar's timeline. In this report, we investigate the efficiency of different scheduling tasks.

그림 1. 레이다 작업 수행 과정 Fig. 1. Radar task process.

그림 2. 작업 인터리빙 예시 Fig. 2. Task interleaving.

그림 3. 작업 인터리빙 예시 Fig. 3. Task interleaving example.

그림 4. 타임 밸런스 Fig. 4. Time-balance.

그림 5. 타임 밸런스 스케줄러 시뮬레이션 1 작업 Fig. 5. TB scheduler simulation 1 tasks.

그림 6. 타임 밸런스 스케줄러 시뮬레이션 1 결과 Fig. 6. Results of TB scheduler simulation 1.

그림 7. 타임 밸런스 스케줄러 시뮬레이션 2 작업 Fig. 7. TB scheduler simulation 2 tasks.

그림 8. 타임 밸런스 스케줄러 시뮬레이션 2 결과 Fig. 8. Results of TB scheduler simulation 2.

그림 9. 냅색 문제 Fig. 9. Knapsack problem.

그림 10. 냅색 스케줄러 시뮬레이션 작업 Fig. 10. Knapsack scheduler simulation tasks.

그림 11. 레이다 작업 마르코프 체인 Fig. 11. Markov chain for radar task.

그림 12. 냅색 스케줄러 시뮬레이션 결과 Fig. 12. Results of knapsack scheduler simulation.

그림 13. 스케줄링 비용 함수 Fig. 13. Cost function for scheduling.

그림 14. 제안된 스케줄러 시뮬레이션 1 작업 Fig. 14. Proposed scheduler simulation 1 tasks.

그림 15. 제안된 스케줄러 시뮬레이션 1 결과 Fig. 15. Results of proposed scheduler simulation 1.

그림 16. 제안된 스케줄러 시뮬레이션 2 작업 Fig. 16. Proposed scheduler simulation 2 tasks.

그림 17. 제안된 스케줄러 시뮬레이션 2 작업 비용함수 Fig. 17. Proposed scheduler simulation 2 task cost functions.

그림 18. 제안된 스케줄러 시뮬레이션 2 결과 Fig. 18. Results of proposed scheduler simulation 2.