非结构动网格分区并行计算方法

针对包含运动边界的非定常流动问题,基于弹簧近似法设计了一套非结构动网格分区并行计算流程,引入了METIS软件进行非结构网格二次剖分,研究了对接边界通信类型及其处理方法,基于消息传递并行编程模式实现了非结构动网格求解器的并行化。测试结果表明:该求解器具有较高的并行效率,网格变形模块对非结构动网格并行计算性能具有重要影响。     

基于黑板模型的分布式协同任务决策方法研究

基于黑板模型的分布式指挥控制网络为未来复杂环境下海战中多平台间的高效协同提供了新思路,通过构建应用于多航母群联合海战的分布式协同网络,对多航母群联合海战下的系统负载进行了研究,建立了一种多平台任务决策的数学模型,采用嵌套遗传算法进行了仿真求解,得到了理想的任务决策方案。最后对由于目标函数中内部负载权重系数不同取值所引起的不同任务决策结果进行了比较,验证了将基于黑板模型的分布式协同网络应用于多航母海战协同决策的科学性,为分布式海战协同决策网络的后续研究工作奠定了基础。     

数据并行程序设计语言中分布数组的地址计算

本文讨论了在大规模并行计算机上实现数据并行程序设计语言的关键问题──分布数组的地址计算问题。文中详细给出了维分布数组的下标地址计算公式,分布数组的内情向量结构以及分布数组映射函数算法,并对有关编译实现技术进行了探讨。     

并行系统可扩性分析研究

分析了几种已有的可扩性分析模型 ,并对传统的时间受限与存储受限加速比定律作了新的解释。在此基础上 ,概括出了可扩性分析的本质 ,定义了一类一般意义下同构机器与并行算法组成的并行系统的可扩性模型 ,并由此出发 ,提出了三种新的可扩性模型 :等平均I/O需求模型 ,等平均通信需求模型和等利用率模型。最后探讨了工作站机群与并行算法组成的并行系统的可扩性分析。     

分布式虚拟环境中环境信息动态更新研究

环境信息动态更新是分布式虚拟环境的一个主要特点,如何使环境信息更新更活跃、更反应实际情况,一直是分布式虚拟环境研究的重点。在典型的分布式交互环境中,环境信息动态更新是基于协议数据单元(PDU),它不提供数据可靠性传输保证。如何保证分布式环境中各结点环境信息一致性,本文提出了一种信息校验和协议,它通过极少的信息传输就可保证各结点环境信息高度一致。文中定义了保证分布式环境信息动态一致性更新的协议数据单元,并在试验环境中证明了协议的可靠性。     

高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在"CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)"的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

多阶段传感器-武器联合任务管理方法

针对动态环境下的传感器-武器联合任务管理问题展开研究。根据在动态作战过程中出现的有效新目标、有效空闲传感器和武器数量设定阶段门限,以决定进入下一阶段的时机,从而构建多阶段的作战过程。从打击方案质量及系统响应时间的角度出发,分析构建分布式作战体系对系统作战效能的影响,使系统在每个任务管理阶段可以决定响应流程。通过仿真实验验证了所构建的分布式作战体系与设定的阶段门限可以明显提升系统的作战效能。     

基于云计算的航天发射场业务网络体系架构

随着信息技术的不断发展,网络信息系统正不断向云计算、大数据不断演进。本文针对当前航天发射场网络体系存在的不足,结合信息技术发展趋势,提出了基于云计算的航天发射场网络体系架构设计。同时,结合航天发射场网络体系架构现状和实际,提出了首先实现发射场中心数据处理能力云化,再逐步实现发射场装备终端云化的演进策略,最终实现无中心化的分布式网络体系架构,将为有效解决航天业务信息系统体系弹性差、体系对抗能力弱等突出问题提供可选方案。     

并联放电等离子体合成射流激励器工作特性

等离子体合成射流激励器凭借射流速度高、工作频带宽、响应迅速等优势在高速流场主动流动控制领域具有良好的应用前景。为了克服单个激励器控制能力弱、控制范围窄的缺点,开展了并联放电等离子体合成射流激励器的研究,搭建了最多支持三路并联放电的微秒脉冲电源。测试结果表明,电源在空载及负载条件下可以实现1000 Hz稳定放电。随着放电电容的增大,放电电能的提高,等离子体电弧的温度升高,激励器腔体内气体被加热得更剧烈,产生的射流速度增大。随着工作频率的提高,激励器的击穿电压降低,放电电能减小,射流速度减小。通过对触发信号的调制,可以实现每个激励器的独立控制,使得并联式激励器具有更强的流动控制灵活性。试验结果显示,激励器工作相位与触发相位具有较好的对应关系。     

分兵集火、凡船皆战——浅析美军“分布式杀伤”概念

通过梳理美军"分布式杀伤"概念的提出背景、提出过程、内涵意义,阐述了"分布式杀伤"的三条制胜之道,即符合海战客观环境、符合科技进步方向、符合战争演变趋势。此外,文章还分析了"分布式杀伤"实际执行过程中的几大难点和缺陷,包括指挥控制问题、舰船能力问题、成本和后勤补给问题、防御有效性问题。