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270 现代导航 2023 年 基于驱动代理的面向任务服务的雷达系统前端设计 张大智，田跃龙（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）摘 要：针对雷达后端直接定义前端所属组件造就的灵活性不足所导致的不易升级扩展、不利于开放式研发与采办及多任务雷达系统实现难等问题，指明关键在于前端不具备自主性，无法提供整体能力服务。基于能力需求分析提出自主服务化雷达前端设计，实现了自主资源管理调度和整体对外能力服务封装，能够有效简化所对应雷达后端管控要求，有益于前、后端松耦合式独立高效开发，有利于任意前、后端更换和快速适配集成，有助于软件化雷达技术生态的繁荣。关键词：驱动代理；面向任务服务；自主资源管理调度；能力服务封装 中图分类号：TN959 文献标志码：A 文章编号：1674-7976-(2023)-04-270-09 Design Approach for Radar Front-End Based on Driver Proxy and Task-Oriented Services ZHANG Dazhi,TIAN Yuelong Abstract:In response to the inflexibility,limited upgradability and expandability,hindered open development and procurement,and the challenges in implementing a multi-task radar system caused by the direct tight coupling between the radar back-end and the defined components of the front-end,the key issue of the front-end lacks autonomy is identified in the study,resulting in its inability to provide comprehensive capability services.Based on the analysis of capability requirements,an autonomous serviced front-end design method is proposed.Autonomous resource management scheduling and encapsulated overall capability services for external use is implemented.The design effectively simplifies the management and control requirements of the corresponding radar back-end and it is easier to build complex and adaptable multi-task radar systems.The proposed method also promotes independent and efficient development of loosely coupled front-end and back-end,facilitates interchangeability and rapid integration of any front-end and back-end,and contributes to the thriving of software-defined radar technology ecosystem.Key words:Driver Proxy;Task-Oriented Services;Autonomous Resource Management and Scheduling;Capability Service Encapsulation 0 引言 软件化雷达技术概念1将雷达系统从整体上分解为雷达前端（简称前端）和雷达后端（简称后端）收稿日期：2023-05-06。张大智（1978.07），陕西礼泉人，高级工程师，主要研究方向为网络信息体系、综合电子信息系统、雷达总体。两部分，前端主要包括天线孔径、波束形成、接收/激励等功能单元集合，开展精确量测行为与感知数据生成活动；后端主要包括信息处理和显示控制等功能单元集合，负责实时处理融合与合理管理决策，以“状态感知实时分析科学决策精确执行”闭环形式完成探测感知任务。后端作为“处理决策中心”，前端作为“受控执行端”，与软件定义传感器7-8理念相符。该划分旨在将以软件处理为主的 第 4 期 张大智等：基于驱动代理的面向任务服务的雷达系统前端设计 271 后端和以硬件为中心的前端设备在功能分系统层级进行组件化解耦，以便可以高效并行研发、开放独立采办、灵活适配集成和快速部署装备，加速战斗力生成。前端设备实际上主要由一些具备一定功能/机能的模块聚合集成构造，如天线（天馈线及收发开关）、收/发组件（接收机和发射机）、信号源组件（频率源、波形产生和定时产生）、回波数字化组件、调度控制与状态监视组件、前置信息处理组件、随动/伺服机构和配套电源/供电单元等。前端所属功能/机能组件需要通过有序协同方可完成感知量测与数据生成活动，体现在：接收指令参数定义控制，按要求产生时频基准和时序同步信号，基于时序约束有序执行信号波形产生/放大分配馈送/波束控制调度/空间辐射合成、采集空间回波/接收通道合成、回波信号低噪声放大/频率变换/数字化、基带信号预处理等一系列量测行为动作和数据加工活动，按需生成回波/波束感知数据和实时状态数据并及时下传。囊括了除去计算交互之外的几乎所有硬件资源的前端（几乎等效于早期雷达硬件构成，除了显控装置），如何适应任务变化灵活重构能力成为了一个重要问题。1 问题的提出 1.1 现状分析 长期以来，雷达后端对前端的定义控制，实质上是对前端上述相关组件的组合定义控制，即后端的“雷达控制”单元按照雷达探测感知任务需求，产生一系列上述各组件的命令参数，按一定时序以指令形式发送至各个相关模块单元，相关模块单元负责在指定时机启用指令参数切换功能调整运行参数，进而实现雷达前端能力调整改变。可见，对前端整体未能实现松耦合软件定义控制，若是任务改变，需要后端重新生成一系列上述各模块的控制参数，再次进行定义控制；或是前端内具体功能/机能组件的相关改变，也可能涉及后端控制命令参数生成的改变。即便是设置分布式代理控制功能组件的雷达系统实现，也只是将中心管控的一对多通信复杂性和部分细化控制职能进行了分担，未能改变后端应用任务与前端具体功能/机能组件直接紧耦合的控制结构逻辑。这可从雷达前、后端通信的消息内容知悉，还是需要后端直接生成前端相关功能/机能组件的控制要求。“雷控/中心机单元前端代理控制多个相关功能/机能组件”形态的直接定义控制结构如图 1 所示。雷达前端雷达后端前端代理控制雷控/中心机定时频率源波控接收通道.放大分配感知任务应用（搜索/跟踪/制导.）任务调度需求命令参数分发前端相关功能/机能模块的工作命令参数 一对多同步分发分担 指令解析分发 局部细化控制 资源编排调度 管控策略生成 图 1 “雷控/中心机单元前端代理控制多个相关功能/机能组件”形态的直接定义控制结构 细粒度的紧耦合直接定义控制结构的优点是管控环节少、实现简捷，任务效率高，适合简单任务雷达系统。但也由于紧耦合带来的灵活性不足导致如下缺点：1）不利于开放式研发、采办。组件设计研发需要考虑任务适应性，受约束。2）不易便捷升级扩展。任务变化或组件方式变化均可能造就不小的重新设计和调试工作量。3）不利于前、后端高效并行研发、开放独立采办、灵活适配集成。前端“任务定制化属性”过重，需要针对性定制化控制，更换不同的前端或后端重新适配集成涉及大量重新开发调试工作。4）多任务雷达系统设计实现复杂度高。多任务涉及多个任务模式，每个任务模式又存在多种调度控制策略，每种调度控制均需要相关组件进行兼顾服务。且同时多任务雷达系统，还存在资源冲突优化调度控制需求，导致实现难度倍增。1.2 原因分析 后端直接紧耦合定义控制相关功能/机能组件造就了空间结构集成上“傀儡”前端，从而导致难以实现任意前、后端快速适配集成。核心原因是后端直接定义控制的粒度过细，技术问题是前端未能 感知任务应用（搜索/跟踪/制导)272 现代导航 2023 年 具备自主有机管理调度所辖资源和有效控制所属功能组件的能力，即前端未能成为一个自主有机整体，无法面向后端提供整体能力服务。2 面向任务服务的前端能力需求分析 自主有机前端需要具备对外（后端）承接探测请求和提供感知数据，对内有效管理资源、编排流程、调度控制组件和组织量测活动等能力，如图 2所示。如此，后端关注应用任务产生、规划分解和调整要求，提出对前端的能力要求；前端关注响应能力要求，自主编排资源、调度功能、控制组件和组织量测。后端感知数据流探测请求前端自主前端基本能力分析识别请求编排调度策略生成管控策略定义控制组件管理量测活动定制加工数据对外：承接请求 提供数据图 2 自主有机前端基本能力需求“软件化”思想和以软件处理为主的后端还要求前端提供虚拟抽象定义服务，以资源虚拟化方式提供“软”对象，可被发现、识别、编程定义控制，如图 3 所示。后端前端实体前端抽象 可识别“软”对象 可定义编程 屏蔽内部管理复杂性 图 3 “软件化”前端的抽象被定义能力需求示意3 技术方案 基于能力需求设计分为如下技术方案。3.1 总体设计 3.1.1 集成部署架构 基于前端自主管理思想和服务封装、驱动代理、数字孪生方法，形成基于驱动代理的可软件定义雷达前端的原理框图如图 4 所示。基于驱动代理的面向任务服务的雷达前端包括位于前端的相关功能/机能模块、前端管控环境和部署运行于后端的前端驱动插件，前端管控环境内部署运行“前端管控”服务组件和多输入/输出（Input/Output，I/O）通信管理组件。采用数字孪生方式部署运行于所在雷达系统后端计算环境（雷达系统应用软件的运行使能环境）中前端驱动插件，一方面作为前端的“数字分身”与前端实体进行虚实映射，包括反馈任务资源调度/控制需求和获取前端能力属性、实时状态信息；另一方面作为前端实体的虚拟化抽象“软”对象，提供管理功能可编程服务，以供后端相关组件服务定义、访问，包括代理前端角色与相关应用进行交互，承接任务请求/控制要求、报告能力属性和反馈实时工况；同时充当前端的“外脑”，担负分布式处理职能，完成面向任务事件请求生成资源调度编排方案，实现任务规划、资源编排和功能调度的层次化分解部署。“前端管控”服务组件，是前端有机整体的“大脑”，是前端自主管理调度所辖资源和实时管控所属功能模块的核心，接收前端驱动插件传递而来的后端管控要求/任务资源调度需求，先后完成需求解析、控制策略生成、控制命令及参数生成等功能，实时调整执行任务事件序列优先级排序与资源分配，生成新任务事件序列对应的所属相关模块的定义控制命令及参数（包括一系列同步时序信号、波形控制、频率控制、时序控制、波束控制、接收控制、电源控制、随动/伺服控制和信息处理等内容的要求描述），并实时监控任务事件执行情况，实现波束、信号、回波、能量和数据加工方式等按需调整，完成定时、频率源、放大分配、波控和接收通道等模块的有序实时控制。多 I/O 通信管理组件负责一对多向相关功能/机能模块同步分发控制命令参数、监视模块命令执行情况以及收集模块工作状态信息。第 4 期 张大智等：基于驱动代理的面向任务服务的雷达系统前端设计 273 定时、频率源、放大分配、波控、接收通道、随动/伺服和前置处理等可定义控制的相关功能/机能模块，与一般意义上的雷达模块职能相同，接收命令和参数定义，按要求执行时序产生、信号波形产生、激励放大多路分配、波束控制、回波接收控制、架位随动/指向跟踪和信号预处理等功能或动作。前端驱动插件分别与“前端管控”服务组件和前置处理组件相结合，在前端范畴内承揽上行调度/控制指令和下行感知数据/状态的通信交互工作任务，向后端屏蔽具体连接通信实现的复杂性。前端实体雷达后端计算环境前端管控环境定时频率源波控接收通道随动/伺服放大分配雷达感知任务规划服务 控制策略生成 同步控制分发 实时状态监视前后端通信复杂性交由前端负责包揽前端驱动雷达系统资源管理服务后端信息处理加工服务.命令参数同步分发多I/O通信管理前端管控 调度指令接收 资源调度编排 状态/能力报告前置处理 图 4 基于驱动代理的可软件定义雷达前端的原理框图3.1.2 软件功能架构 基于驱动代理的可软件定义雷达前端，涉及的主要软件配置项包括前端驱动插件服务、“前端管 控”服务和多 I/O 通信管理组件等，服务下又可细分为若干个功能组件，前端主要软件配置项说明如表 1 所示。表 1 前端主要软件配置项说明 功能项 功能描述 1 前端驱动服务 虚拟化代理前端接收任务请求，针对任务事件请求编排抽象资源，虚实映射报告能力属性和反馈状态 1.1 资源调度编排 结合前端能力和资源使用情况，将任务事件请求转化为资源调度方案 1.2 系统指令解析 将外部干预/控制命令解析为符合形式的控制要求 1.3 属性/状态收集 同步前端实体能力属性和实时采集状态 1.4 通信交互管理 与后端相关服务交互数据和与前端实体通信 2“前端管控”服务 面向资源请求或管控要求，实时规划、调整前端波束、波形和数据等资源，生成调度控制策略和管控命令及参数，组织、监控前端执行任务事件所要求的量测和数据加工活动 2.1 管控策略生成 将资源调度方案或有序管控要求转换为一系列相关组件的控制要求，监控任务事件执行 2.2 同步分发控制 基于系列组件管控要求，生成分发给多个功能/机能模块的命令参数，监控多 I/O 同步分发 2.3 组件状态监视 收集模块工作信息和任务事件执行信息，汇总分析 2.4 对外通信适配 负责与前端驱动插件通信交互 3 多 I/O 通信管理“一对多”控制命令参数同步分发与状态信息采集 多 I/O 通信管理 274 现代导航 2023 年 表 1 各个功能配置项的输入/输出信息可结合如图 5 所示软件功能架构进行说明。图 5 中对应的交互消息内容如表 2 所示。资源调度编排系统指令解析属性/状态收集前端驱动服务通信交互管理(1)后端相关服务(2)(3)管控策略生成同步分发控制组件状态监视(10)(9)(7)前端管控服务(11)多I/O通信管理.对外通信适配(8)(4)(5)(6)(12)图 5 基于驱动代理的面向任务服务的前端软件功能架构 表 2 图 5 中对应的交互消息内容 序号 信息内容 1 任务事件请求 2 干预/控制指令 3 能力属性与实时状态 4 资源调度方案 5 有序控制要求 6 前端能力属性和实时状态 7 相关组件控制要求 8 监视要求 9 监视偏差信息 10 命令执行情况信息 11 分发的定义控制命令及参数 12 模块健康信息及执行状态 3.2 前端管控环境 前端管控环境是前端实现自主管理的信息基础设施，为前端相关应用服务组件提供运行平台和使能环境，采用分层架构进行构建，前端管控环境的技术分层架构如图 6 所示，实现上可采用类似后端计算环境构造方式。计算设施定时单元频率源波控单元.硬件资源抽象层前端应用集成框架/中间层前端管控服务接收通道I/O单元对外通信组件多IO通信管理存储设施网络设施.前置处理图 6 前端管控环境的技术分层架构 前端管控环境和其上部署运行的服务组件，作为前端实体的实际管理角色，一方面自主对内有效管理资源、调度功能、控制模块，有序开展探测感知量测活动；另一方面结合“外脑”前端驱动插件实现对外能力封装，面向后端应用提供按需定义能力服务。前端所辖的可编排调度雷达资源包括波束、信号/回波、数据等类别，涉及的属性参数包括时间、空间、频率、能量何加工方式/方法等方面；前端所属的功能/机能组件，不失一般性，可概括为基准产生、时序产生、波形生成、激励放大馈送、辐射/接收、接收放大合成、回波解调、滤波转换、数据加工、状态监测、调度控制和交互通信等；前端涉及的控制信号和数据参数包括一系列同步控制时序信号和波形描述、频率控制描述、时序控制描述、波束控制描述、接收控制描述、电源控制描述、随动/伺服控制描述和信息处理描述等内容。3.2.1“前端管控”服务“前端管控”服务担负生成管控策略、定义控制组件、管理量测活动和定制加工数据等功能，通过多 I/O 通信管理组件与具体执行模块进行解耦，向相关功能/机能组件分发控制命令和参数，如图 4所示，控制其有序开展一系列量测和数据加工活动，实现前端波束、信号、回波、能量和数据加工方式的按需调整。“前端管控”服务主要包括管控策略生成、同步分发控制、组件状态监视、对外通信适配等功能组件，如图 5 所示，完成包含“资源调度方案”/“有序控制要求”“组件控制要求”“控制命令参数同步分发”“相关模块有序精准执行”过程的自主管理资源、调度组织和量测监控。多 I/O 通信管理 I/O 单元 1 2 4 5 6 3 7 8 9 10 11 12 I/O 第 4 期 张大智等：基于驱动代理的面向任务服务的雷达系统前端设计 275 管控策略生成功能组件是前端有机整体的策划中心，需要将复杂前端的灵活可定义能力转化为系列可行有效的有序动作命令及参数，实现上可以多套参数化模板形式开展；同步分发控制功能组件是前端有机整体的硬件设备控制中心，需要实时了解需求与状态变化，调整命令参数。3.2.2 多 I/O 通信管理组件 多 I/O 通信管理组件是管控服务组件与相关功能/机能组件的交互中介，除担负“一对多”同步控制与状态采集通信职能外，还面向前端管控服务提供虚拟化资源对象，包括可被识别的基准产生、时序产生、波形生成、激励放大馈送、辐射/接收、接收放大合成、回波解调、滤波转换、数据加工、状态监测、调度控制和交互通信等可定义逻辑组件对象，以便于实现管理控制应用软件与具体执行硬件的解耦化软件定义。3.3 前端驱动 以驱动插件形式构建前端实体的“数字分身”，与后端应用在同一环境中部署运行就近交互，代理前端承接任务请求、反馈感知数据，为后端相关应用提供可访问的“软件前端”控制对象，一方面解除了后端应用任务与前端具体单元的直接管控耦合，实现前端整体能力的服务封装，另一方面通过与“前端管控”服务和前置处理组件进行虚实映射，同步能力及状态，上传调度指令，下传感知数据。作为代理模型的前端驱动插件通过暴露状态/控制、任务、数据三个端口提供管理功能可编程服务，分别与位于雷达后端的资源管理、任务规划和信息处理组件服务进行信息交互，上报前端设备能力属性和当前工况、接受直接管理控制、接收任务事件请求及反馈回波感知数据，如图 7 所示，主要交互信息内容如表 3 所示。前端实体雷达后端计算环境雷达感知任务规划服务雷达系统资源管理服务后端信息处理加工服务前端驱动雷达人机交互终端服务（6）（7）（8）（3）（5）雷达对外通信交互服务（2）（4）（1）（9）（10）（11）（12）（14）状态/控制端口任务端口数据端口（13）后端基础设施管控服务（15）（16）（17）前端管控前置处理“虚实映射虚实映射”，上传调度指令上传调度指令，下传感知数据下传感知数据，同步能力状态同步能力状态 图 7 “前端驱动”插件在雷达后端中的部署交互关系与身份代理作用 表 3 “前端驱动”与后端应用交互信息梳理 序号 信息内容 信源 信宿（1）干预/直接控制指令参数 系统资源管理服务 状态/控制端口（2）前端能力属性描述信息 前端实时状态信息 状态/控制端口 系统资源管理服务（3）任务时空约束和数据质量要求 处理加工方式指定 感知任务规划服务 任务端口（4）处理加工方式要求 回波/波束数据 健康状态数据 数据端口 信息处理加工服务 276 现代导航 2023 年 状态/控制端口，反馈前端设备运行工况，以供后端相关应用读取开展健康管理业务；提供前端能力属性描述，可供后端了解前端的可变化能力空间。前端驱动作为前端“外脑”，可承接后端任务规划提出的粗颗粒任务事件请求（仅描述探测空间、时间和数据质量要求，而非具体模块控制参数命令），根据前端能力状态开展资源调度编排，确定任务事件相关的波束、信号/回波、数据等资源的时间、空间、频率、能量和方法/式样等方面要求，生成包含工作模式、时隙编排、波束布局、信号波形、接收形式和回波数据加工方式等内容的资源调度方案，以供“前端管控”服务组件开展管控策略生成服务。资源调度方案可以参数化模板形式存在，针对性选择生成。4 驱动代理的服务化前端的应用 4.1 任意前后端雷达系统集成的应用 4.1.1 响应后端“粗颗粒”的任务事件请求应用模式 雷达系统运行态，后端的感知任务规划服务只需向“前端驱动”插件发出“粗颗粒”的任务事件请求（仅描述空间、时间和数据质量要求，而非具 体模块控制参数命令）；前端即可根据约束和要求，结合自身能力属性参数，自主开展资源调度编排，确定波束、信号/回波、数据等资源的时间、空间、频率、能量和方法/式样，形成包含工作模式、时隙编排、波束布局、信号波形、接收形式和回波数据加工形式等内容的资源调度方案；依据资源调度方案，结合前端所属相关模块的能力特点，开展管控策略生成，形成分发给前端内部相关功能/机能模块的定义控制命令及参数，再通过多 I/O 通信管理组件开展同步分发控制，管理控制相关功能/机能模块按时序约束和命令参数设定开展一系列有序的量测和数据加工活动，生成符合要求的感知回波数据，并承担下传数据通信的复杂性，将感知数据送至指定位置（由后端信息处理加工服务进行后续处理），从而完成一次后端对前端的任务事件请求响应。前端响应任务事件请求的闭环过程如图 8 所示。简而言之，“前端驱动”插件接收颗粒任务请求，生成资源调度预案；“前端管控”服务开展实时资源调度、形成管控策略，生成模块执行指令；多 I/O 通信管理组件负责指令同步分发；相关功能/机能模块按指令执行动作，生成数据直接送“前端驱动”插件；“前端驱动”插件为后端推送数据，如此完成一次任务请求响应闭环。雷达感知任务规划服务前端驱动前端管控多IO通信管理后端信息加工处理服务粗颗粒的任务事件请求资源调度方案相关功能/机能组件感知数据下传 图 8 前端响应后端任务请求的时序关系逻辑4.1.2 兼容后端集中式紧耦合控制模式的应用 对于需要细粒度干预和控制的雷达系统，前端驱动还可接收后端的具体模块功能控制、参数设定或干预指令，采用透传方式（或格式转换后）直接转发给“前端管控”服务组件；“前端管控”服务组件生成相关功能/机能模块细化执行命令参数（或局部策略生成），再分发执行。该模式下，前端驱动相当于适配转换中间件，“前端管控”服务组件相当于以往的“管控代理单元”。4.2 前端驱动插件独立植入雷达后端的应用 后端应用可通过访问前端驱动的状态/控制端口获取具体前端整体的服务能力属性，了解控制对象前端的能力及可定义程度，主要内容如表 4 所示，第 4 期 张大智等：基于驱动代理的面向任务服务的雷达系统前端设计 277 以保证可以生成合理的任务请求。同时前端驱动具备针对任务事件请求开展资源调度编排的能力，生成可满足任务要求的资源调度方案，可有效闭环后端基于任务的“实时分析、科学决策”相关应用开发。表 4 前端设备能力属性描述 属性 参数 孔径规模/波束宽度 调整范围、步进量 孔径形状/波束形状 类型数量、选择方式 同时波束数量 总数、可选数 极化方式 类型数量、选择方式 功率 调整范围、步进量 扫描角度 调整范围、步进量 指向角度 调整范围、步进量 工作频率 调整范围、步进量 带宽 调整范围、步进量 脉宽 调整范围、步进量 编码方式/调整类型 调整范围、步进量 射频增益控制 调整范围、步进量 前端驱动插件可不连接前端实体，直接植入后端计算运行，作为前端模拟器，配合后端应用开发和调试，实现前、后端并行高效研发，如图 9 所示。前端驱动针对任务事件请求的时空约束和数据质量、处理加工方式等要求，结合前端实体能力和资源拥有情况作出合理性判断（如时间资源是否匹配），不合理，驳回；合理，确定波束、信号/回波、数据等资源的时间、空间、频率、能量和方法/式样，形成包含工作模式、时隙编排、波束布局、信号波形、接收形式和回波数据加工形式等内容的资源调度方案。后端前端驱动数据模拟器信息处理任务规划资源管理人机交互对外交互基础设施管理基于资源调度方案生成仿真数据任务事件请求获取能力属性描述图 9 前端驱动作为“数字分身”代理前端配合后端 应用开发的应用示意 4.3 有益效果分析 有益效果分析包括：1）该前端具备面向动态任务请求自主管理调度所辖资源、实时管控所属功能模块有序执行感知量测与数据加工动作，进而完成目标环境量测和感知数据生成使命的能力。2）该前端所提供的前端驱动插件以数字孪生体形式为后端提供代理服务，将软硬件耦合紧密、时序约束强的复杂雷达前端整体抽象成了一个可供后端应用方便，灵活定义的软件调度对象，便于后端独立高效研发。3）数字孪生体形式前端驱动插件可以便捷地升级改进，便于雷达系统前、后端独立灵活升级扩展。4）该前端可有效简化后端管理控制要求，避免过细粒度的定义控制，降低雷达系统集成难度，提升装备研发效率。5）该前端有效地降低了雷达系统前、后端控制面的耦合度，易于实现任意前、后端开放式模块化独立采办，高效集成形成新型雷达装备。6）该前端有效地重新规划了雷达系统任务、资源调度编排、管控策略生成和指令同步分发等层次功能，利于更多的人才进入雷达管理控制领域研究。7）该前端易于构建分布式协同探测和组网雷达系统。5 结语 本设计首先通过将前端所辖资源调度编排和所属模块管控策略生成功能纳入前端范畴，使前端成为一个可以自我管理控制的有机整体，实现了雷达系统前、后端基于任务事件的有效解耦；再通过将前端驱动插件安装部署于后端应用运行环境，实现了前端整体对后端的能力服务封装；还结合前端驱动插件的分布式部署，承揽了前、后端具体通信管理的复杂性，可有效减轻雷达系统集成时的工作量，缩短研发周期。本设计将复杂的可定义雷达前端整体封装成了一个可供后端应用方便灵活调度的软件控制对象，屏蔽了其内部灵活多变的资源调度和分层分布式具体控制的复杂性，简化了雷达系统后端对前端 278 现代导航 2023 年 的管理与调度，可以使后端应用开发将更多精力投入于处理算法与任务管理方面，提升雷达系统的数据质量和任务适应能力，降低了雷达系统后端应用软件开发的复杂性与难度门槛，有助于更多人才进入雷达系统应用研发领域，助力雷达技术生态繁荣。基于驱动代理的软件定义雷达前端，可实现雷达系统前、后端各自独立演进发展并保持稳定，支持任意前端与任意后端自由组合快速集成构建新型雷达装备。将前端封装为一个自主有机整体和通过驱动插件在后端代理前端身份的设计思想，对软件化雷达技术在前端领域探索和多功能多任务雷达高效研制有一定的参考借鉴意义。6 后续展望 雷达系统任务规划、电磁资源调度编排、前端模块管控策略生成和指令同步分发控制等功能本质上涉及不同层次的管控对象。重新规划配置，实质上是将多变需求与多个灵活可控对象的复杂多变管理控制问题进行层次分解。任务规划关心“任务需要什么？”，资源调度编排关心“如何满足任务需要？”，管控策略生成关心“如何落实任务需要？”，指令同步分发控制关心“如何正确地执行？”，雷达管理控制软件的分层解耦设计开发，是软件可定义雷达前端适应多样化需求的一种有效对策。本设计实现了一种能适应搜索、跟踪和制导三种任务按需调度的有机前端整体，任务规划只需向前端驱动提出包含“空间、时间约束和数据质量要求”等参数的调度请求，前端即可按参数化资源编排模板生成资源调度方案，再通过参数化管控策略模板映射为系列控制命令参数，进而开展同步分发控制。本设计在任务事件请求的规范描述、资源调度编排的精细化和管控策略生成的灵活性以及多层次管理调度控制之间的迭代递归优化等方面还有很大的提升空间，后续会结合更多的项目与产品进行迭代完善。参考文献：1 汤俊，吴洪，魏鲲鹏.“软件化雷达”技术研究J.雷达学报，2015，4（4）：481-489.2 张荣涛，杨润亭，王兴家，等.软件化雷达系统技术综述J.现代雷达，2016，38（10）：1-3.3 孙圣涛.X 波段脉冲雷达前端研制D.成都：电子科技大学，2016.4 周雪峰.实时操作系统 VxWorks 下驱动程序的设计J.现代雷达，2007，29（1）：44-46+60.5 辛华伟，陈风波.基于开放系统结构的雷达后端处理统型研究J.空军预警学院学报，2017，31（3）：167-170.6 高慧萍，吕俊.插件式开发技术研究与实现J.计算机工程与设计，2009，30（16）：3805-3807+3829.7 付浩，王建斌.基于 SOA 的组网作战指控系统服务封装研究J.现代防御技术，2010，38（5）：56-60.8 王斯锋，祝永志，赵景秀.软件定义的传感器网络的演变J.电子技术，2017，12：22-26.9 赵海涛，陈义平.一种软件定义舰艇作战系统实现方法J.指挥控制与仿真，2022，44（6）：51-56.10 周鸣昕，汤俊，彭应宁，等一种适用于软件雷达系统的数据流驱动机制J 系统工程与电子技术，2002，24（10）：112-115 11 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