水声环境特征参数并行预报方法研究

随着水声装备的快速发展,其性能发挥与海洋环境的耦合越来越紧密,如何为水声传感器提供长时间、大范围、精细化水声环境参数信息,对优化水声传感器设计,充分发挥其探测性能,实现海洋环境与传感器性能发挥的最佳匹配具有重要意义。利用MPI并行编程环境开发了水声环境特征参数并行预报程序,实现了水声环境特征参数的快速预报,针对并行程序存在的任务负载不均衡问题,分析了造成负载分配不均衡的原因,给出了性能优化的策略和方法。测试结果表明,优化后的并行程序,负载均衡问题得到了有效改善,计算时间大幅缩短,大大提升了水声环境参数预报能力。     

浅海负跃层对声传播影响的仿真研究

0引言夏秋季节,在浅海常常存在强烈的季节跃层,季节跃层对声传播具有重要影响。在负跃层海域,海水可以分成三层,在上层和下层声速随深度变化缓慢,而在中间层变化剧烈。在这种环境下,声传播特性强烈的依赖于跃层的深度、厚度和强度。本文采用浅海声传播的波束位移射线简正波(BDRM)理论[1,2]定量分析浅海负跃层对声传播的     

基于MPI＋OpenMP混合编程模型的水声传播并行算法

声波是目前唯一能够在海水介质中进行远距离传播的有效载体,因此水下声传播成为海洋声学研究的主要内容之一,对现代声纳的设计和使用具有重要意义.宽带声传播、浅海地声反演、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越来越高的要求,如何充分利用声传播模型和现代计算机技术实现声传播的快速计算已成为水声技术的一个重要研究方向.针对曙光TC4000L高性能机群系统计算节点多核处理器的组成特点,采用MPI＋OpenMP并行混合编程模型实现了射线-简正波-抛物方程模型并行算法.测试分析结果表明,设计的并行算法具有较高的并行计算效率.     

远程跨平台水下声场并行计算系统的实现

介绍一种跨平台远程水下声场并行计算系统。该系统支持从Windows平台到Linux平台的远程跨平台操作,为用户提供一种统一的使用模式,用户无须了解并行系统的具体结构即可使用并行系统,完成所需要的计算或仿真。应用结果表明,该系统可降低开发并行程序的复杂度,提高并行系统的使用效率,实现服务端与客户端的实时数据交换,具有很好的实用价值。     

WKBZ简正波方法的并行实现

声波是人们探测海洋的重要手段，快速准确预报声波在海洋中的传播对人们进一步认识海洋有重大意义。并行算法是解决大数据量运算耗时过久的重要途径，在PC机群上实现并行算法是一种低成本、高效率的解决方案。文章介绍了如何在机群系统上实现WKBZ简正波方法的并行化．对并行算法进行了测试．比较了并行WKBZ简正波计算和传统WKBZ简正波计算耗时的差异。最后．根据理论研究和实际测试的结果．总结了利用PC机群系统进行并行WKBZ运算的可行性，得出了一些有意义的结论。     

深海反射会聚区距离计算方法研究

0引言深海会聚区现象是深海海区主要的水声环境特点之一,利用会聚区现象实现远程探测已成为声纳最重要的工作方式之一。当会聚区现象发生时,声纳的作用距离将发生质的变化,对目标的隐蔽性带来巨大的挑战。要形成会聚区,声源和接收器两者必须都置于声道内,且海水的深度必须足够大,当水深达不到声线在海底发生反转所需的深度时,     

面向水下声场计算的PC集群构建

水下声场计算复杂,计算量大,目前的模型难以满足在水下战场环境仿真中对声场的实时性的要求.计算机技术的发展,特别是高性能集群的出现,为解决此问题提供了一种可行的方法.文中首先介绍了如何将单PC机通过以太网连接起来,构建实验环境下的用于水下声场计算的PC集群,然后给出了在此系统上运行水平不变声道中WKBZ简正波并行计算方法及FOR3D模型的并行方法的结果.实验结果表明,此系统能够可以为水下声场计算提供一个很好的并行环境,集群系统在水下声场及其相关领域必将有很大的应用空间.     

时间序列无缝拼接技术

通过对时间序列非重叠分帧滤波算法的仿真分析提出了时间序列的无缝拼接问题.讨论了一种重叠分帧滤波处理算法,该算法通过对相邻各帧分别进行重叠取样,实现了帧与帧之间的无缝拼接,仿真试验结果证实了该方法的有效性.     

数字信息管理自由报表设计原理及实现

介绍数字信息管理自由报表设计打印系统的设计与实现,该系统借助于成熟的应用软件设计技术和软件开发平台,为用户提供一个报表二次开发平台。该平台可同时提供独立运行和动态链接库两种应用模式,实现了数据库数据字典维护、视图维护、报表模板维护、常规表格和自由报表设计等功能。该系统既可以嵌入数字信息管理系统中,也可以作为独立系统,对充分发挥数字信息管理系统功能,提升系统能力具有重要作用。     

WKBZ简正波模型混合并行计算方法研究

针对水声传播模型的计算量大,难以满足实时化、精细化水下声传播信息保障需求的难题,基于MPI+OpenMP混合并行编程方法,开展了WKBZ简正波模型混合并行计算方法研究,实现了水下声场2级混合并行计算。该方法通过节点间消息传递、节点内内存共享的方式,有效克服了MPI并行编程模型通信开销大和OpenMP并行编程环境可扩展性差的缺点,较好地解决了水下声传播快速计算的问题。测试结果表明,该方法能够较好地利用SMP集群节点间和节点内多级并行机制,充分发挥消息传递编程模型和共享内存编程模型各自的优势,大幅降低MPI进程间通信带来的时间开销,有效提升程序的可扩展性和并行效率。