扰动引力多核快速并行算法

远程飞行器和弹道导弹的精确控制与导航会受到地球外部扰动引力场的影响,实践中常利用地球重力场位系数模型计算扰动引力矢量,但其计算效率随着所用模型阶次的升高而显著降低。针对这一问题,文中提出利用OpenMP并行算法快速计算轨迹点扰动引力矢量,在不损失精度的前提下有效提高了计算效率。通过数值实验可知,所提方法可以提高扰动引力矢量的计算效率,加速比达到6倍。这也为重力场元快速计算提供了参考方案。     

基于OpenMP多核并行算法的垂线偏差快速计算

针对利用超高阶地球重力场模型计算大范围、高分辨率区域垂线偏差效率低的问题,提出基于OpenMP多核并行技术的数组升维和分区计算方法。实验表明,该方法计算垂线偏差的加速比最高达到5.6倍,显著提高了超高阶垂线偏差的计算效率,也为解决重力场数据处理过程中类似的快速计算问题提供了思路。     

Symbian OS中事件驱动多任务的研究

首先对当今最主要的智能手机操作系统Symbian0S进行简单介绍,然后针对手机终端这一特殊硬件设备上的应用,对Symbian0S中的事件驱动多任务进行分析研究,通过对利用线程实现异步操作和AO（ActiveObject）实现异步操作进行比较,得出AO是SymbianOS中事件驱动多任务的最佳选择的结论,最后结合在实际中的应用展示了如何使用AO包装异步服务。     

超级计算机在城市规划管理中的应用

超级计算机是助推科技及各学科发展的利器,但其巨大的存储和计算潜力未充分发掘。文中在分析超级计算机特点、城市规划管理面临的数据量膨胀、应用模型复杂化等问题的基础上,提出基于超级计算机的智能城市规划管理平台设计方案,并对平台的功能和性能指标进行阐述,最后将系统平台应用于广州全市DEM的并行坡度分析,对提出方法的可行性进行实验验证。     

基于流固耦合统一计算框架的三维大规模海域场地地震反应分析?以东京湾为例

海域场地地震响应分析是确定海洋工程结构抗震设计地震动输入的重要环节。然而,针对海水、饱和土、基岩之间的流固耦合分析,目前一般通过对3种介质方程进行离散,然后整体求解或分区耦合求解的方式进行,过程复杂而低效。因此,大规模海域场地地震反应分析仍是一个挑战性问题。本文基于流固耦合统一计算框架求解海域近场波动问题,采用透射边界模拟无限域,通过将海水和基岩视为孔隙率分别等于1和0的广义饱和多孔介质,使得海水、饱和土、基岩之间的相互耦合可在统一计算框架中实现,避免不同介质求解器之间的数据交换。采用集中质量显式有限元并行计算,不同进程之间采用MPI进行数据交换,提高计算效率;采用逐元技术,按单元类别存储单元刚度,大大节省了内存,便于大规模计算。通过自编程,输入界面高程数据和材料参数,实现建模-自由场-三维地震动模拟全流程自动化。以东京湾为例,使用该方法和程序在超级计算机上模拟SV波垂直入射时的地震响应,证实了该方法用于三维大规模海域地震波场模拟的高效性和可行性。     

地下溶洞不同枯盈状态下的地震响应差异模拟研究

针对地下溶洞不同枯盈状态下的地震波响应差异问题,选择三种枯盈状态下的溶洞模型进行了一项数值模拟实验。先从弹性波方程理论出发,利用有限差分离散近似,再运用CUDA编程平台进行GPU并行计算,模拟了三种枯盈状态下的溶洞地震波响应。模拟结果表明,P-P波的能量随着溶洞含水量增多而减少,而溶洞尖灭点的绕射现象随着溶洞含水量增多而变得更加明显。     

GPS接收机软件调度方法与性能分析及测试

基于Altera公司的现场可编程门陈列（FPGA）实现了GPS的L1频点基带相关处理,多任务操作系统（eCos）实现了软件各个功能模块的调度。本文设计了两种线程执行时间开销测试方法,并进行了相互验证。分析了基于多任务与单任务操作系统情况下各自的软件调度模型及不同调度模型对CPU利用效率以及输出更新率的影响。实测数据表明：当伪距输出频率为10Hz,定位解算输出频率为5HZ,可见卫星为5颗的情况下,相对于单任务操作系统的接收机,设计实现的基于多任务操作系统的接收机处理效率提高了约1．2倍。     

基于MPI大地电磁二维正则化反演并行计算研究

运用并行技术能提高运算效率,在大地电磁数据处理中,偏导数矩阵的计算占据了大量的计算时间,使得反演速度较慢.这里在目标函数中采用基于阻尼高斯—牛顿法的正则化反演方法,对偏导数计算进行并行处理,其余部份保留串行计算模式,针对不同频率间实现完全对等的并行策略,模拟在多进程下的并行计算速度.通过两个理论模型试算,验证了并行算法的正确性、高效性和稳定性.     

覆岩离层三维力学模拟有限元接触算法及其应用

针对覆岩离层这一特殊的接触问题提出了新的接触算法,并采用大规模并行计算方法实现了对离层进行真正三维的力学模拟,从而得到覆岩离层空间几何形态参数.以济宁二号煤矿西部十一采区为研究实例,验证了算法的适用性及有效性.