基于等比平权准则的导航任务规划方法、系统和设备

1.本技术涉及导航任务规划技术领域，特别是涉及一种基于等比平权准则的导航任务规划方法、系统和设备。


背景技术：

2.在各类导航、通信终端中，需要实时完成载体导航、信号测量、数据通信等信号处理任务。以导航接收设备为例，需要接收、处理、解码星基导航信号，为各种用户提供全天候实时导航、测距、测速等功能，在车载、舰载、机载、弹载高动态应用、弱信号检测、强干扰抑制等军事和民用导航通信领域发挥着重要作用。其中，天线接收卫星信号经射频模块，由模数转换器完成中频采样，下变频后进行基带信号处理，完成多频多通道卫星军民码信号的捕获跟踪、数据解调、导航电文处理、多径检测与抑制等任务，其典型结构如图1所示。
3.近年来随着集成电路技术和数字信号处理技术的进步，微处理器芯片不断向着小型化、高速、低功耗的方向发展，导航系统开始融合多径抑制、数字波束控制、空时域和空频域自适应算法、以及高动态实时测速与定位算法，取得了良好效果。尽管多核处理器环境大大拓展了系统的数据处理能力，但服务的激增需要更多的处理时序，任务功能扩展往往引入更高的计算复杂度，不易于满足实时处理要求，这就使得导航任务调度规划成为了快速响应任务变更的主要瓶颈之一。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对导航任务最大允许的执行时间进行快速搜索，完成导航任务调度规划的基于等比平权准则的导航任务规划方法、系统和设备。
5.一种基于等比平权准则的导航任务规划方法，包括：
6.根据导航任务建立任务规划模型，设置导航任务的可调度判定准则；
7.根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围；
8.在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
9.在其中一个实施例中，根据导航任务建立任务规划模型，设置导航任务的可调度判定准则，包括：
10.根据导航任务建立任务规划模型，任务规划模型中的周期性任务由四元组组成，四元组包括：优先级、最大执行时间、周期以及相对截止时间；
11.当任务规划模型中的相对截止时间不大于周期时，设置周期性任务的可调度判定准则
12.在其中一个实施例中，当任务规划模型中的相对截止时间不大于周期时，设置周期性任务的可调度判定准则，包括：
13.周期性任务的可调度判定准则为：
[0014][0015]
其中
[0016][0017]
式中，τi表示周期性任务，i＝1,2,...,n,n表示周期性任务的总数，wi(t)表示响应时间，hp(τi)表示优先级高于τi的任务集合，ip(τi)表示优先级等于τi的任务集合，tk表示优先级高于τi的任务集合中的任务周期，ck表示优先级高于τi的任务集合中的任务最大执行时间，c
l
表示优先级等于τi的任务集合中的任务最大执行时间。
[0018]
在其中一个实施例中，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围，包括：
[0019]
当对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划时，根据单个周期性任务的最大许可执行时间c
im
的最小值和最大值，得到c
im
的搜索范围；
[0020]
其中，c
im
最小值为0，c
im
的最大值为单个周期性任务的处理器利用率为100％的情况，记为：
[0021][0022]
式中，esi表示c
im
的最大值，j表示导航任务中的其他周期性任务，uj其他周期性任务的处理器利用率，ti表示单个周期性任务的周期，c
im
的搜索范围为[0,esi]。
[0023]
在其中一个实施例中，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果，包括：
[0024]
当对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划时，设置c
im
的最小值为eli＝0，c
im
的最大值为eri＝emi＝esi，最小时间间隔为δi；
[0025]
当(em
i-eli)≥δi时，c
im
＝eli，得到单个周期性任务的规划结果；否则，ci＝emi＝(eli+eri)/2，执行可调度判定准则；
[0026]
当单个周期性任务可调度时，eli＝emi；否则，eri＝emi，直至得到单个周期性任务的规划结果；
[0027]
其中，eli表示c
im
的左边界，eri表示c
im
的右边界，emi表示eli与eri的中值。
[0028]
在其中一个实施例中，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围，包括：
[0029]
当对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划时，定义多个周期性任务由n个周期性任务组成，任务组数为通过等比平权准则将多个周期性任务的执行时间等比例降低，得到多个周期性任务的最大许可执行时间的一维向量的搜索范围；
[0030]
其中，的搜索范围的最小值为零向量，的搜索范围的最大值为多个周期性任务的处理器利用率为100％的情况，记为：
[0031][0032]
式中，表示的搜索范围的最大值，gi表示多个周期性任务组成的任务组，表示归一化的等比例平均加权向量，的搜索范围为
[0033]
在其中一个实施例中，通过等比平权准则将多个周期性任务的执行时间等比例降低，得到多个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围，包括：
[0034]
等比平权准则包括利用率等比平权准则或执行时间等比平权准则；
[0035]
利用率等比平权准则将多个周期性任务的执行时间按处理器利用率等比例降低，得到归一化的等比例平均加权向量，表示为：
[0036][0037]
执行时间等比平权准则将多个周期性任务的执行时间按执行时间等比例降低，得到归一化的等比例平均加权向量，表示为：
[0038][0039]
在其中一个实施例中，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果，包括：
[0040]
当对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划时，设置多个周期性任务的任务组数为组数为的搜索范围的最小值为的搜索范围的最小值为的搜索范围的最大值为最小时间间隔为δi；
[0041]
当时，得到多个周期性任务的规划结果；否则，执行可调度判定准则；
[0042]
当多个周期性任务可调度时，否则，直至得到多个周期性任务的规划结果；
[0043]
其中，表示的左边界，表示的右边界，表示与的中值。
[0044]
一种基于等比平权准则的导航任务规划系统，包括：
[0045]
导航任务建模模块，用于根据导航任务建立任务规划模型，设定导航任务的可调度判定准则；
[0046]
搜索模块，用于根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围；
[0047]
导航任务规划模块，用于在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
[0048]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0049]
根据导航任务建立任务规划模型，设置导航任务的可调度判定准则；
[0050]
根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围；
[0051]
在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
[0052]
上述基于等比平权准则的导航任务规划方法、系统和计算机设备，通过对导航任务建立任务规划模型并设定可调度判定准则，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。与现有技术相比，本发明提出一种基于等比平权准则的导航任务规划方法，并提出根据等比平权准则对导航任务的执行时间等比例降低来确定导航任务最大许可执行时间的搜索范围，在搜索范围之内对导航任务的最大许可执行时间进行优化搜索，能够快速搜索出满足导航任务时序要求的任务执行时间上界，从而通过调整任务执行时间完成导航任务规划。
附图说明
[0053]
图1为一个实施例中导航接收设备的任务框图
[0054]
图2为一个实施例中基于等比平权准则的导航任务规划方法的流程示意图；
[0055]
图3为一个实施例中对单个周期性任务进行任务规划的流程示意图；
[0056]
图4为一个实施例中对多个周期性任务进行任务规划的流程示意图；
[0057]
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
[0058]
图6为一个实施例中单个周期性任务的最大许可执行时间的优化搜索图；
[0059]
图7为一个实施例中多个周期性任务的最大许可执行时间的优化搜索图：(a)任务1和任务2；(b)任务1和任务3；(c)任务1和任务5；(d)任务2和任务5；(e)任务3和任务5。
具体实施方式
[0060]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0061]
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于等比平权准则的导航任务规划方法，包括以下步骤：
[0062]
步骤202，根据导航任务建立任务规划模型，设置导航任务的可调度判定准则。
[0063]
可以理解，根据导航任务建立任务规划模型前需要对导航任务进行分析，导航信号接收及信息处理主要由以下任务协同完成：
[0064]
捕获跟踪：主要处理下变频解扩之后的多频点、多通道相关值数据，锁定码环、载波环，并持续跟踪导航信号。该任务包括多通道导航信号检测、快速傅里叶变换搜索、载波环/码环鉴别器、环路滤波器等模块，是数据处理密集型任务；
[0065]
信号解调：收到导航信号后，对持续输出的相关峰进行采集判别，分级译码逐层实现位同步、帧同步，最终解调出导航信息。本任务包括多通道数据采集、信噪比估计、数据同
步、数据译码、信息帧解调等模块，是正确输出导航信息的基础；
[0066]
数据处理：完成多层级更新率的导航数据处理，包括通道状态监测、跟踪环路监测、时间同步、信息帧输出、辅助导航融合、定位解算等模块。
[0067]
导航电文处理：实现导航电文格式转换、信息处理等功能；
[0068]
导航电文处理：实现导航电文格式转换、信息处理等功能；
[0069]
外设交互：出于专业领域行业应用的安全或其他因素的考虑，导航设备往往需要与外围设备交互，完成双向数据帧收发与处理，为授权用户实现特定的功能；
[0070]
偶发服务：主要用于响应用户指令任务，比如指令查询、突发任务处理等等。
[0071]
可以理解，导航设备经常面临干扰、遮挡、多径等复杂应用环境中，这就需要增加模块增强系统的鲁棒性和可用性。以多径模块为例，长时间累积相关值数据，采用多路径检测算法，将多径信号从直达信号中分离处理，减小多径导致的伪距误差，实现多径抵消与抑制。多径估计精度越高，需要迭代计算的次数就越多，运行时间也越长。
[0072]
可以理解，根据导航任务建立任务规划模型是指对导航任务的时序进行规划与建模，提取出优先级、最大执行时间、周期以及相对截止时间等重要时序参数，由于导航任务的周期、截止时间、优先级则在很大程度上取决于导航设备的研制技术要求；而导航任务的最大执行时间往往取决于算法设计与实现、以及处理器的运算能力，在系统软件设计阶段甚至需求变更阶段都可以对该参数进行合理的调配，因此，需要重点考虑基于执行时间的调度来保障导航任务集正常运行。
[0073]
可以理解，在导航任务集规划中，通常要求任务及时完成，即相对截止时间不大于周期，此时设置导航任务的可调度判定准则，如果所有任务都能够在截止时间之前完成，则任务集可调度。
[0074]
步骤204，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围。
[0075]
可以理解，在可调度判定准则的约束下，当任务执行时间超过了某个特定值，任务集将会变为不可调度，将任务执行时间可取的最大值定义为该任务的最大许可执行时间，只有当任务执行时间不大于最大许可执行时间时，任务才是可调度的。
[0076]
可以理解，当对当对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划时，不需要通过等比平权准则得到单个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围，而是根据单个周期性任务的最大许可执行时间的最小值和最大值，单个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围；
[0077]
当对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划时，需要通过等比平权准则将多个周期性任务的执行时间等比例降低，得到多个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围。
[0078]
步骤206，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
[0079]
可以理解，根据可调度判定准则，可以知道响应时间是基于参数任务执行时间的单调递增函数，对分搜索则是单调函数单参数优化的常用快速搜索方法，在所述在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
[0080]
上述基于等比平权准则的导航任务规划方法，通过对导航任务建立任务规划模型并设定可调度判定准则，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。与现有技术相比，本发明提出一种基于等比平权准则的导航任务规划方法，并提出根据等比平权准则对导航任务的执行时间等比例降低来确定导航任务最大许可执行时间的搜索范围，在搜索范围之内对导航任务的最大许可执行时间进行优化搜索，能够快速搜索出满足导航任务时序要求的任务执行时间上界，从而通过调整任务执行时间完成导航任务规划。
[0081]
在其中一个实施例中，根据导航任务建立任务规划模型，设置导航任务的可调度判定准则，包括：
[0082]
对n个导航周期性任务进行调度规划，任务集记为t＝{τ1,τ2,
…
,τn}，任务建模为下面的四元组：
[0083]
τi＝{pi,ci,ti,di}，i＝1,2,...,n
ꢀꢀ
(1)
[0084]
式中，pi表示周期性任务τi的优先级，数值越大表明优先级越高，高优先级任务可以抢占低优先级任务，优先级相同的任务遵循先入先出(first in,first out，fifo)，即优先执行就绪较早的任务；ci表示最大执行时间，ti表示周期，di表示相对截止时间，且di≤ti，定义周期性任务τi的处理器利用率为：
[0085]
ui＝ci/ti，i＝1,2,...,n
ꢀꢀ
(2)
[0086]
导航任务的正常运行意味着对pi,ci,ti,di这些参数进行合理设计，保障任务集可调度，当所有周期性任务τi都能够在截止时间之前完成时，即相对截止时间不大于周期(即di≤ti)时，任务集可调度，设置周期性任务τi的可调度判定准则。
[0087]
在其中一个实施例中，当任务规划模型中的相对截止时间不大于周期时，设置周期性任务的可调度判定准则，包括：
[0088]
当相对截止时间不大于周期(即di≤ti)时，此时周期性任务τi可调度的判定准则为：
[0089][0090]
其中
[0091][0092]
式中，wi(t)表示响应时间，hp(τi)表示优先级高于τi的任务集合，ip(τi)表示优先级等于τi的任务集合，tk表示优先级高于τi的任务集合中的任务周期，ck表示优先级高于τi的任务集合中的任务最大执行时间，c
l
表示优先级等于τi的任务集合中的任务最大执行时间。
[0093]
在其中一个实施例中，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围，包括：
[0094]
当对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划时，根据单个周期性任务τi的最大许可执行时间c
im
的最小值和最大值，得到c
im
的搜索范围；
[0095]
其中，c
im
最小值为0，c
im
的最大值为单个周期性任务τi的处理器利用率为100％的情况，记为：
[0096][0097]
式中，esi表示c
im
的最大值，j表示导航任务中的其他周期性任务，uj其他周期性任务的处理器利用率，ti表示单个周期性任务的周期，c
im
的搜索范围为[0,esi]。
[0098]
在其中一个实施例中，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果，包括：
[0099]
如图3所述，当对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划时，针对单个周期性任务τi，固定其他任务参数和单个周期性任务τi的{pi,ti,di}参数，在单个周期性任务τi的最大许可执行时间c
im
的搜索范围[0,esi]内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解单个周期性任务τi的最大许可执行时间c
im
，得到单个周期性任务的规划结果，具体步骤包括：
[0100]
设置c
im
的最小值为eli＝0，c
im
的最大值为eri＝emi＝esi，最小时间间隔为δi；
[0101]
当(em
i-eli)≥δi时，c
im
＝eli，得到单个周期性任务τi的规划结果；否则，ci＝emi＝(eli+eri)/2，执行可调度判定准则；
[0102]
当单个周期性任务τi可调度时，eli＝emi；否则，eri＝emi，直至得到单个周期性任务τi的规划结果；
[0103]
其中，eli表示c
im
的左边界，eri表示c
im
的右边界，emi表示eli与eri的中值。
[0104]
可以理解，对单个周期性任务τi进行任务规划的流程的性能主要取决于可调度判定准则的执行次数，该流程最多执行log2(esi/δi)次可调度判定准则。
[0105]
在其中一个实施例中，根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围，包括：
[0106]
当对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划时，定义多个周期性任务由n个周期性任务组成，任务组数为通过等比平权准则将多个周期性任务的执行时间等比例降低，得到多个周期性任务的最大许可执行时间的一维向量的搜索范围；
[0107]
其中，的搜索范围的最小值为零向量，的搜索范围的最大值为多个周期性任务的处理器利用率为100％的情况，记为：
[0108][0109]
式中，表示的搜索范围的最大值，gi表示多个周期性任务组成的任务组，表示归一化的等比例平均加权向量，的搜索范围为其中，对多个周期性任务进行任务规划时，可以基于任务利用率进行等比例加权，也可以基于执行时间进行等比例加权。
[0110]
在其中一个实施例中，通过等比平权准则将多个周期性任务的执行时间等比例降
低，得到多个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围，包括：
[0111]
等比平权准则包括利用率等比平权准则或执行时间等比平权准则；
[0112]
利用率等比平权准则将多个周期性任务的执行时间按处理器利用率等比例降低，得到归一化的等比例平均加权向量，表示为：
[0113][0114]
执行时间等比平权准则将多个周期性任务的执行时间按执行时间等比例降低，得到归一化的等比例平均加权向量，表示为：
[0115][0116]
在其中一个实施例中，在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果，包括：
[0117]
如图4所示，当对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划时，在多个周期性任务的最大许可执行时间的一维向量的搜索范围内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解多个周期性任务的最大许可执行时间，得到多个周期性任务的规划结果，具体步骤包括：
[0118]
设置多个周期性任务的任务组数为设置多个周期性任务的任务组数为的搜索范围的最小值为的搜索范围的最小值为的搜索范围的最小值为的搜索范围的最大值为最小时间间隔为δi；
[0119]
当时，得到多个周期性任务的规划结果；否则，执行可调度判定准则；
[0120]
当多个周期性任务可调度时，否则，直至得到多个周期性任务的规划结果；
[0121]
其中，表示的左边界，表示的右边界，表示与的中值。
[0122]
可以理解，对多个周期性任务进行任务规划的流程的性能主要取决于可调度判定准则的执行次数，该流程最多执行次可调度判定准则，其搜索计算量是可预知的。
[0123]
应该理解的是，虽然图2-4流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0124]
在一个实施例中，提供了一种基于等比平权准则的导航任务规划系统，包括：导航
任务建模模块、搜索模块和导航任务规划模块，其中：
[0125]
导航任务建模模块，用于根据导航任务建立任务规划模型，设定导航任务的可调度判定准则：
[0126]
可以理解，根据导航任务建立任务规划模型前需要对导航任务进行分析，导航信号接收及信息处理主要由捕获跟踪、信号解调、数据处理、导航电文处理、外设交互和偶发服务等任务协同完成；
[0127]
可以理解，导航设备经常面临干扰、遮挡、多径等复杂应用环境中，这就需要增加模块增强系统的鲁棒性和可用性。以多径模块为例，长时间累积相关值数据，采用多路径检测算法，将多径信号从直达信号中分离处理，减小多径导致的伪距误差，实现多径抵消与抑制。多径估计精度越高，需要迭代计算的次数就越多，运行时间也越长；
[0128]
可以理解，根据导航任务建立任务规划模型是指对导航任务的时序进行规划与建模，提取出优先级、最大执行时间、周期以及相对截止时间等重要时序参数，由于导航任务的周期、截止时间、优先级则在很大程度上取决于导航设备的研制技术要求；而导航任务的最大执行时间往往取决于算法设计与实现、以及处理器的运算能力，在系统软件设计阶段甚至需求变更阶段都可以对该参数进行合理的调配，因此，需要重点考虑基于执行时间的调度来保障导航任务集正常运行；
[0129]
可以理解，在导航任务集规划中，通常要求任务及时完成，即相对截止时间不大于周期，此时设置导航任务的可调度判定准则，如果所有任务都能够在截止时间之前完成，则任务集可调度。
[0130]
搜索模块，用于根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围：
[0131]
可以理解，在可调度判定准则的约束下，当任务执行时间超过了某个特定值，任务集将会变为不可调度，将任务执行时间可取的最大值定义为该任务的最大许可执行时间，只有当任务执行时间不大于最大许可执行时间时，任务才是可调度的；
[0132]
可以理解，当对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划时，不需要通过等比平权准则得到单个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围，而是根据单个周期性任务的最大许可执行时间的最小值和最大值，单个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围；
[0133]
当对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划时，需要通过等比平权准则将多个周期性任务的执行时间等比例降低，得到多个周期性任务的最大许可执行时间的搜索范围。
[0134]
导航任务规划模块，用于在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果：
[0135]
可以理解，根据可调度判定准则，可以知道响应时间是基于参数任务执行时间的单调递增函数，对分搜索则是单调函数单参数优化的常用快速搜索方法，在所述在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
[0136]
关于基于等比平权准则的导航任务规划系统的具体限定可以参见上文中对于基于等比平权准则的导航任务规划方法的限定，在此不再赘述。上述基于等比平权准则的导
航任务规划系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0137]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于等比平权准则的导航任务规划方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0138]
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0139]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0140]
根据导航任务建立任务规划模型，设置导航任务的可调度判定准则；
[0141]
根据导航任务确定是否通过等比平权准则将导航任务的执行时间等比例降低，得到导航任务的最大许可执行时间的搜索范围；
[0142]
在搜索范围之内，根据对分搜索方法和可调度判定准则求解导航任务的最大许可执行时间，得到导航任务的规划结果。
[0143]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0144]
进一步地，为了验证本发明提出的基于等比平权准则的导航任务规划方法、系统和设备的优越性，给出了一个具体实施例进行实验验证。
[0145]
在一个具体实施例中，导航设备具备多径检测与抑制功能，其任务集参数如表1所示：
[0146][0147][0148]
表1.某导航任务集合
[0149]
该导航设备不运行任务5“多径模块”时，执行可调度判定准则，可以判定该导航任务集是可调度的；增加多径任务后，执行可调度判定准则，判定结果为该导航任务集不可调度。
[0150]
对于表1中的导航任务集，采用对导航任务中的单个周期性任务进行任务规划的方法，搜索各周期性任务的最大许可执行时间，搜索次数就是总任务数8，仅有的两组解如图6所示，由图6可知，为了规划导航任务集可调度，采用单任务优化方法有2个解，一是把多径任务的执行时间从2997μs优化至1146μs，二是把捕获跟踪任务的执行时间从203μs优化至126μs。
[0151]
对于表1中的导航任务集，采用对导航任务中的多个周期性任务进行任务规划的方法，分别采用利用率等比例加权和执行时间等比例加权，对两个周期性任务的最大许可执行时间进行优化搜索，此时搜索次数为c
82
＝28，仅有的五组解如下所图7所示，由图7可知：
[0152]
采用利用率等比平权准则，如果同时优化捕获跟踪任务和多径任务，只需缩减多径任务约22％的执行时间，如果同时优化信号解调任务和多径任务，则需要压缩多径任务至少54％的执行时间，前者可以得到最小的执行时间降低百分比，这为导航任务规划设计提供了可行的参考方案；
[0153]
采用执行时间等比平权准则，导航任务集中，捕获跟踪、信号解调等高优先级任务处理频度高，绝对执行时间短，因此使用执行时间等比例加权时，需要极大地缩减高优先级任务的执行时间，这通常是难以做到的。
[0154]
可以理解，使用等比平权准则规划多个周期性任务调度时，使用利用率等比加权准则比使用执行时间等比加权准则要更为合理。
[0155]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0156]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。