分布式操作系统MTA－OS的设计研究

介绍了一个用于空－空多目标攻击数字仿真的分布式操作系统ＭＴＡ－ＯＳ的设计思想、系统结构、组成及主要功能。     

The stochastic single resource service‐provision problem

The service‐provision problem described in this paper comes from an application of distributed processing in telecommunications networks. The objective is to maximize a service provider's profit from offering computational‐based services to customers. The service provider has limited capacity and must choose which of a set of software applications he would like to offer. This can be done dynamically, taking into consideration that demand for the different services is uncertain. The problem is examined in the framework of stochastic integer programming. Approximations and complexity are examined for the case when demand is described by a discrete probability distribution. For the deterministic counterpart, a fully polynomial approximation scheme is known 2 . We show that introduction of stochasticity makes the problem strongly NP‐hard, implying that the existence of such a scheme for the stochastic problem is highly unlikely. For the general case a heuristic with a worst‐case performance ratio that increases in the number of scenarios is presented. Restricting the class of problem instances in a way that many reasonable practical problem instances satisfy allows for the derivation of a heuristic with a constant worst‐case performance ratio. Worst‐case performance analysis of approximation algorithms is classical in the field of combinatorial optimization, but in stochastic programming the authors are not aware of any previous results in this direction. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2003     

基于分布式排队网络的防空战术协同模型

分析了多个防空火力单元的作战过程,将战术BM/C3的控制协调决策抽象为决策策略。建立了多个火力单元协同作战的排队网络模型,并运用SPN理论对排队网络的运行机制进行了强有力的描述,有效地体现了防空作战过程中的威胁评估、目标分配等战术决策过程。这将为建立大型复杂排队网络,模拟仿真战役层面防空作战过程奠定基础。     

分布式卫星系统相对运动的Hamilton力学建模及求解方法研究

介绍了地球扁率摄动下分布式卫星系统(DSS,Distributed Satellite System)相对运动的Hamilton动力学模型,给出DSS相对运动的Hamilton正则方程;针对地球扁率摄动下DSS相对运动的两点边值问题,提出了一种基于生成函数的打靶求解法,应用该方法对地球扁率摄动下DSS高精度构型调整问题进行了计算,结果表明该算法具有较高的计算效率,可有效避免维数灾难问题。     

具连续分布滞量的二阶中立型阻尼偏微分方程解的振动准则

研究一类具有阻尼项和连续分布滞量的二阶中立型偏微分方程解的振动性,通过利用Riccati变换,引入一类Φ(t,s,l)型的新函数,获得该类方程在Robin,Dirichlet边值条件下振动的充分判据.     

时延分布式控制系统的Truetime仿真分析

针对航空发动机分布式控制系统的时延问题,应用Matlab的Truetime工具箱,设计了控制系统仿真分析平台,分析了时延对系统稳定性的影响。首先针对一类应用状态反馈的控制系统,分析了存在传感器到控制器单侧时延的情况下,系统保持稳定的充分条件。在此基础上,以某型航空发动机为例,基于Truetime工具箱设计了分布式控制仿真系统,分析了不同的时延条件对系统稳定性的影响。仿真结果与理论分析结果一致,证明了系统的有效性。     

基于粒度计算的指控系统效能测度的探索性建模方法

分析了探索性分析模型的粒度原理,建立了基于粒度计算的指控系统效能测度的探索性分析模型,重点研究了探索性分析模型的建立,属性函数的构造和探索因子集的粒度获取方法,并结合多兵种联合作战案例,对使命完成时间测度进行了探索性分析,实验表明,基于粒度计算的探索性建模方法能够通过粒度的转换降低问题的复杂度,并在不同粒度层次上实现对问题描述的一致性。     

Ka波段过模慢波结构色散曲线的数值求解

运用场匹配法,结合Ka波段过模慢波结构的实际情况,进行轴对称周期慢波结构色散关系的理论推导,得到了一种快速、准确计算适应Ka波段过模慢波结构的色散特性计算方法。根据推导结果,采用MATLAB程序编程计算了Ka波段过模盘荷波导的色散曲线。将计算得到的色散曲线与成熟的商业软件计算得到的结果进行了对比,两者误差在2%以内,验证了数值算法的可靠性。计算得到的色散曲线可以辅助选取Ka波段微波源的结构参数,对器件设计有一定参考价值。     

多GPU的可压缩湍流并行计算

利用CUDA Fortran语言发展了一种基于GPU的计算流体力学可压缩湍流求解器。该求解器基于结构网格有限体积法,空间离散采用AUSMPW 格式,湍流模型为k-ω SST两方程模型,采用MPI实现并行计算。针对最新的GPU架构,讨论了通量计算的优化方法及GPU计算与PCIe数据传输、MPI通信重叠的多GPU并行算法。进行了超声速进气道及空天飞机等算例的数值模拟以验证GPU在大网格量情况下的加速性能。计算结果表明相对于Intel Xeon E5-2670 CPU单一核心的计算时间,单块NVIDIA GTX Titan Black GPU可获得107至125倍的加速比。利用四块GPU实现了复杂外形1.34亿网格的快速计算,并行效率为91.6%。     

矢量多边形并行栅格化数据划分方法

针对多边形并行栅格化中的负载不均衡问题提出一种新的数据划分方法,主要包括:迭代计算划分线的位置,在每次迭代中保证分块间的计算量大致均衡,完成数据划分、实现负载均衡;提出基于二叉树的划分结果融合策略,以解决跨边界多边形的融合问题。在多核CPU环境下实现并行算法,选用多个典型土地利用现状数据集进行测试。结果表明:针对不同类型多边形数据集,所提方法较传统方法可获得更高的并行加速比和更好的负载均衡;针对大数据量数据集,以多边形节点数为度量标准可更精确地估算分块计算量,从而更好地实现负载均衡。