面向大规模集群并行I/O的用户层配置优化策略研究

近年来,大规模并行场景下的I/O性能越来越受到应用科学家的关注。影响应用I/O性能的关键因素主要有三个层次：包括应用的I/O接口实现、体系结构和文件系统组件的性能以及应用的I/O参数配置。本文从应用I/O配置优化的视角,分析了大规模集群并行I/O的配置调优空间,在此基础上,给出了一套大规模集群并行I/O性能特征测试分析方法,基于该方法,在某国产超级计算集群上开展了一系列I/O测试分析来刻画系统的I/O性能特征,进而指导并行应用程序的I/O配置优化。基于优化后的配置参数,在两类典型的并行I/O场景中,针对某类生产应用程序,8192进程下的重启动数据写操作时间下降了15%,4096核的程序作业加载时间从10分钟缩短到了5s。本文提出的I/O配置调优空间及优化方法,可以推广应用到其它同类系统平台,对于大规模集群上的用户层并行I/O配置调优具有借鉴意义。     

五冗余捷联惯组系统配置及优化

以五冗余陀螺惯组为平台,讨论了捷联惯性测量组合冗余设计方案,以系统导航精度最优为性能指标,引入了三种性能指标函数,并分析了这三种性能指标函数在使用过程中的等价性,最后研究了三正交两斜置结构的五轴冗余惯组系统的最优配置方法,并在考虑到量测精度对配置影响的条件下,通过理论分析和计算得到了最优配置的安装角,具有较强的工程实用性。     

高超声速飞行器一体化构型部件的初步设计与性能评价

分析了高超声速巡航飞行器机体/发动机一体化构型的特点,进行了一体化构型的部件划分。系统地研究了一体化构型各部件的设计条件、设计内容、设计要求和设计参数,提出了一体化构型各个部件的性能评价方法。论文的方法可用于高超声速巡航飞行器机体/发动机一体化构型的快速初步设计与性能评价。     

常值海流作用下多自主水下航行器编队控制

研究了常值海流作用下自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的编队控制问题.控制器设计分为两部分:一部分综合应用Lyapunov方法和Backstepping技术设计了单体AUV路径跟踪动力学控制律,保证了路径跟踪误差在常值海流作用下的全局渐进稳定;另一部分为路径参数一致性协同跟踪控制器,保证在仅有一个或一部分AUV获取虚拟领航AUV路径参数更新速度情形下能对其进行协同跟踪.从理论上证明了整个闭环系统的稳定性.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

对岸电子进攻中航母阵位确定方法

针对航母编队对岸电子进攻作战提出了一种航母编队阵位确定的方法。基于航母编队在对岸电子进攻中的任务,提出了航母编队与岸边距离的基本要求,建立了航母编队与岸边距离的数学模型,仿真计算了模型中各个参数对航母编队与岸边距离的影响。这些模型可用于航母编队在对岸电子进攻中确定航母的阵位,满足航母编队作战使用的需要。     

基于接收机钟差约束的地基伪卫星导航改进方法

采用地基伪卫星对飞行器进行导航时,由于布站场地有限不可避免地会出现定位构型差的情况,当仅用伪距和伪距变率进行定位定速时,若采用典型的单历元卫星定位定速算法,那么对飞行器的定位定速精度就会比较差。通过分析发现,地基伪卫星导航系统用户接收机钟差和钟差变率的求取不准确很大程度上影响了定位定速精度。针对这种情况,提出了通过提高地基伪卫星接收机钟差和钟差变率的求解精度来提高定位定速精度的方法。首先根据接收机钟差和钟差变率的模型得到它们的观测方程,然后将其加入到单历元定位定速方程组中参与定位定速解算,仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。     

某型装备自动测试系统中FPGA配置方案设计

针对复杂装备测试点众多、信号类型各异、时序严格、测试困难的问题,利用级联的FPGA实现数字部分的通信和测试,在JTAG配置和主动串行配置的基础上,提出了一种利用上位机+微控制器+FPGA的灵活配置方案,提高了在线测试系统的集成度、可扩展性和保密性。     

HLA机群协同空战下指挥与控制系统建模与仿真

指挥与控制系统被誉为现代战争的兵力倍增器。依据现代空战的特点,对机群协同空战这一背景下的空战指挥与控制系统进行了研究。重点建立了由预警机上层指控系统和编队长机下层指控系统组成的空战两级指控系统模型。最后以HLA/RT I分布仿真技术标准为依托,构建了通用性好,灵活性高,互操作性强的航空兵空战仿真模拟系统,并以此系统为仿真平台,在多种初始态势下对所建立的机群协同空战下的两级空战指控系统进行仿真分析,实验结果表明所建立的指挥与控制系统模型是合理可行的。     

军事卫星支援下舰艇编队防空作战模型研究

为了赢得较长的防空反导预警时间,运用影响图理论方法建立了军事卫星支援下的舰艇编队防空作战模型.该模型着重研究了红方军事卫星的不同系统参数对敌对双方损耗系数的影响程度,充分论证了军事卫星在舰艇编队防空作战中的预警支援与通信支援作用.所叙述的内容为进一步深入研究舰艇编队防空作战提供了参考.     

联合机动编队多源信息感知网络价值分析

为了真正认清联合机动编队多源信息感知网络的理论价值,按照复杂网络理论的网络连接方式,定性分析了多源信息感知系统的网络拓扑结构,并应用小世界模型(WS)建立了多源信息感知网络价值增益模型,然后进行了实例仿真分析.研究结论对联合机动编队多源信息感知网络的建设与运用有一定的启示.