基于机动单元库的TSO-GRU-Ada机动轨迹预测

机动轨迹预测是自主空战中的一个重要组成部分。针对无人战斗机机动轨迹预测精度低且时耗过长的问题,提出一种基于机动单元库的自适应集成三角优化门控循环神经网络预测方法。建立无人战斗机3自由度模型,解决轨迹数据来源问题;通过4种轨迹特征,将轨迹分为平面机动、空间左转弯机动和空间右转弯机动三类,构建21种基本机动单元;介绍门控循环神经网络,为避免网络梯度优化陷入局部最优,引入三角搜索优化算法更新网络内部权值和偏置。为提高预测精度,采用自适应增强算法构建强预测器;通过实验选取预测器最优参数,在不同机动单元情况下进行预测,预测精度较高且均能满足时耗要求;为检验在机动轨迹上的预测性能,从空战训练测量仪中选取一段轨迹,与5种不同预测模型进行对比。研究结果表明,所提模型的预测精度最佳。     

风雷（PHengLEI）通用CFD软件设计

风雷软件(PHengLEI)是由中国空气动力研究与发展中心开发的,具有完全自主知识产权的计算流体力学CFD软件平台,已在国内广泛推广使用。作为当前实施的国家数值风洞系统的重要组成部分,正在集成包括直升机旋翼、飞机结冰、风工程、化学反应与燃烧、虚拟飞行、结构/非结构高精度等学科物理模型。针对多学科、多物理模型集成开发的需求,为了适应下一代高性能计算机硬件,在已有工作基础上,进一步设计了面向下一代高性能计算的PHengLEI软件体系结构和数据结构。     

基于第二代Bandelet变换的彩色图像去噪算法

针对目前最新发展的Bandelet变换的特点,本文提出了基于第二代Bandelet变换的彩色图像去噪算法,充分利用彩色图像内在的几何正则性,自适应获得彩色图像的最优表示,通过噪声强度设置阈值,并利用软阈值函数实现彩色图像去噪。通过MATLAB实验结果表明,使用该算法去噪后的彩色图像,无论在主观视觉效果上还是客观质量指标上都比小波和第一代Bandelet算法有显著提高。     

高碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

碾压混凝土坝不同程度存在裂缝,降低了混凝土坝的安全度。以某碾压混凝土坝为例,根据实测的裂缝资料就该坝的裂缝成因进行了系统分析,并提出了防治措施。研究表明:施工时层面长间歇和汛期过流冷激是该坝产生裂缝的主要原因。因此,施工过程中应避免长间歇,若不可避免应加强长间歇层面的温控措施,如加强保温、控制层厚等。过流缺口由于冷激产生的裂缝,可通过表面流水或中期冷却提前将过流面以下一定高程混凝土冷却至某一目标温度值,以减小由于冷激造成的温差过大。     

基于改进混沌蚁群算法的风电场无功电压协调控制策略

为改善及解决大型风电场接入电网后的局部电压稳定和无功裕度等问题,基于某风力发电场实际运行情况,建立了包含双馈风电机组(Double-Fed Induction Generator,DFIG)和静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)的风电场无功功率协调模型,并提出了一种多目标且综合考虑两者之间协调配合的控制策略。该协调策略以风电场内各个节点的实时测量数据为基础,为满足算法的实时性要求,采用改进混沌蚁群算法求解包括风电场公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)在内的各节点电压稳定度最好及总体无功裕度最大的多目标优化控制模型,改善PCC点母线在内的局部电网电压水平并且提高风电场内部无功裕度。以西北某风电场为例进行仿真,结果表明,无功电压协调控制策略能够较好地改善风电场的局部电压稳定性,且提高该区域的无功裕度。     

基于国产十亿亿次超算系统的近连续过渡流区N-S/DSMC耦合算法并行优化研究

过渡流区气动问题的数值模拟一直是空气动力学领域的难点。首先介绍了在已有 N-S解算器和 DSMC方法研究基础上,采用 MPC耦合技术建立N-S/DSMC 耦合算法,把 DSMC 方法和 N-S 方法的应用范围拓展到近连续过渡流区。然后详述了基于国家超级计算无锡中心的国产十亿亿次超级计算机开展的耦合算法多级并行优化技术,并首次实现了耦合算法的众核并行。测试表明,本文的进程级优化技术取得了超线性加速比;众核级优化受制于原算法特点和系统特点没有取得预期效果,但进行了探讨和分析,为 N-S/DSMC 耦合算法的众核并行提供了研究和分析依据,为过渡流区高超声速气动特性数值模拟研究提供了有效的途径。     

一种基于网络编码的新型卫星网络可靠组播机制

卫星信道的天然广播及广域覆盖等特性使得基于卫星网络开展组播服务具有很强的吸引力,然而,卫星链路长时延、高误码、非对称的特点容易导致报文大量丢失和重传,使得组播可靠性难于保证。提出了一种基于网络编码的卫星网络可靠组播机制(NCM)。NCM通过在发送端主动发送原始报文的冗余编码包,可实现接收端多个丢失报文的本地恢复;同时结合传统ARQ反馈重传,当出现原始报文和编码包同时丢失时,通过重传编码包,就可恢复多个丢失报文。理论分析和仿真实验表明了该机制的可行性和有效性。     

面向大规模图计算的连通分量算法分析与优化

近年来,图计算在诸多领域发挥着越来越重要的作用。连通分量算法是图计算的重要基础算法,可以应用于可达性查询、一致性检测等众多场景。面向大规模图遍历Graph500标准测试,对连通分量算法进行了算法和数据结构优化。主要有以下创新：（1）对并查集提出了捷径向量算法,并测试了算法和数据结构的配合程度; （2）利用多线程迭代轮转对算法实现并行加速;（3）从多个维度比较了不同实现方法的优缺点。基于优化方法,对性能进行了评估分析,当scale=25（包含225个节点）时,捷径向量算法对基于二维向量和链表的按秩合并算法的加速比分别是1.38倍和1.40倍,对BFS和DFS的加速比分别为4.76倍和4.70倍,且空间占用为该2 个算法的4.1%~4.6%,此外,并行对串行的加速比为1.57倍。     

TMP-TIE:基于流量迁移预测的域间出口选择算法

出口选择算法是域间路由策略的直接体现,并具备流量工程能力。针对可调域间路由出口选择算法引起的大幅流量迁移问题,以控制与转发分离的网络架构为背景,提出了基于流量迁移预测的出口选择算法TMP-TIE。该算法在TIE算法的基础上加入对流量迁移的预测和判定,避免出口变化引起的大幅流量迁移,降低对域间流量传输的影响。通过模拟实验比较了热土豆、TIE和TMP-TIE的性能,实验结果说明,TMP-TIE具有最小的路由敏感性和流量敏感性,能降低故障条件下的网络代价和网络拥塞的概率,有利于实现域间流量工程。