[发明专利]一种生成微下冲气流场的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及高性能计算领域，尤其涉及一种生成微下冲气流场的系统和方法。

背景技术

各种武器的使用均处在真实的自然环境中，随着虚拟试验技术的发展，对虚拟试验的可信度要求越来越高。虚拟自然环境是如今流行的虚拟试验技术中不可缺少的重要组成部分。虚拟自然环境就是基于虚拟试验技术，在建模与仿真系统中对自然环境要素的数字化表示，包括大气环境、空间电磁环境、地形环境。目前单一、理想化的自然环境不能满足武器系统对环境的需求，迫切需要集成复杂的自然环境。而综合自然环境往往需要根据不同虚拟试验系统单独开发，耗费资源，且用户不能根据想定添加典型环境要素快速生成环境数据。因此需要根据想定，集成大气环境、电磁环境、地形环境、典型恶劣环境等，快速生成虚拟自然环境数据，并向虚拟试验系统提供数据支撑。如图1所示，在一个空间范围内，集成了大气环境、电磁环境、地形环境三种不同类型的环境；在背景环境中集成了典型环境，如在飞行器轨迹路线上集成不同典型大气环境，集成典型电磁环境，在地面集成典型地形环境等，如此验证武器系统在极端天气下的通过效能，而扰动风场经常会影响武器飞行器的正常飞行活动，严重的还会产生飞行事故，扰动风场中大气紊流和低空风切变颇为常见。其中低空风切变对飞机器飞行的造成的危害众所周知，有文献列出了20世纪八十年代到九十年代28次由低空风切变造成的飞行事故，并统计了的总死亡人数中有约40％上死于低空风切变。低空风切变指短距离时风速垂直方向或水平方向的相对变化而引起的，而微下冲气流是一种严重的低空风切变。

现有的生成微下冲气流场的仿真方法只能小范围地生成，而且生成效率慢，运行时间长。

发明内容

本发明实施例提供了一种生成微下冲气流场的系统和方法，用于生成大区域范围内的静态微下冲气流场数据或动态生成不同范围内的微下冲流场数据，并使KNL集群系统的节点间、节点内的计算达到计算的负载均衡，从而最大限度的利用KNL的性能，提高系统的整体运行的效率，大大缩短程序的运行时间，加快想定环境的部署，解决了现有的通过CPU生成微下冲气流场的仿真方法只能小范围地生成且生成效率慢、运行时间长的技术问题。

本发明实施例提供了一种生成微下冲气流场的系统，包括：存储系统、高速网络、KNL集群系统、控制系统；

所述高速网络用于连接所述存储系统节点、所述KNL集群系统节点以及所述控制系统节点。

优选地，

所述存储系统具体包括共享存储子系统和本地存储子系统；

所述共享存储子系统用于存储大规模计算数据；

所述本地存储子系统用于存储所述控制系统的参数数据及计算结果数据。

本发明实施例提供了一种生成微下冲气流场的方法，包括：

KNL集群系统中的每个节点接收所述控制系统传递来的第一信息，所述第一信息包括涡环参数设置、空间范围、分辨率、时间范围；

KNL集群系统中的每个节点根据所述第一信息并通过涡环诱导模型生成微下冲气流场数据。

优选地，

在KNL集群系统中的每个节点接收所述控制系统传递来的第一信息之前还包括：

所述控制系统获取生成微下冲气流场所需的所述第一信息并分发至所述KNL集群系统中的每个节点。

优选地，

在KNL集群系统中的每个节点接收所述控制系统传递来的第一信息之后，在KNL集群系统中的每个节点根据所述第一信息并通过涡环诱导模型生成微下冲气流场数据之前，还包括：

对所述第一信息中的所述空间范围进行分块处理。

优选地，

在KNL集群系统中的每个节点根据所述第一信息并通过涡环诱导模型生成微下冲气流场数据之后，还包括：

KNL集群系统中的每个节点将生成的微下冲气流场数据异步传送至所述控制系统。

优选地，

KNL集群系统中的每个节点根据所述第一信息并通过涡环诱导模型生成微下冲气流场数据具体为：

KNL集群系统中的每个节点根据所述第一信息、通过涡环诱导模型和向量化的方式生成微下冲气流场数据。

优选地，

KNL集群系统中的每个节点根据所述第一信息并通过涡环诱导模型生成微下冲气流场数据具体为：

KNL集群系统中的每个节点开启与经过分块处理的所述空间范围相对应的若干线程数，同时根据所述第一信息通过涡环诱导模型生成微下冲气流场数据。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：