探究基于并行的電子信息裝備效能可視化分析論文

探究基于并行的電子信息裝備效能可視化分析論文

　　摘 要：電子信息裝備的結構復雜，對科技水平的要求高�；�于并行的電子信息裝備，突破了原有電子信息裝備的局限，在國產集群環境這一基礎上，建立了可視化的分析平臺，對電子計算機裝備的性能進行分析與研究。并且能夠設置虛擬的環境，通過觀察電子設備的運行效果，找到合理的方法對其系統與效能進行優化。在現代戰場上，這一技術手段將起到重要作用。

　　關鍵詞：并行;電子信息裝備;可視化

　　利用并行加速技術設計的電子信息裝備，通過可視化的效能分析平臺，可以將其推演過程與復雜的電磁環境進行展示，三維立體的仿真空間模型，可以直觀的看到電子信息裝備的系統與運行。這種并行仿真技術的使用，可以使技術人員對電子信息裝備的效能給予科學客觀的評價，并提出系統優化的方法。

　　一、電子信息裝備的效能分析平臺

　　對電子信息裝備進行效能分析的平臺由三個模塊組成，分別是建設仿真場景使用的編輯器、效能可視化分析與并行仿真系統。模塊間的數據傳遞通過文件傳輸的形式進行，并且各模塊可以直接對基礎數據庫里面的模型數據進行訪問�；�礎數據庫內包含了眾多信息，如：電子信息裝備的相關參數、基礎地理信息、目標散射特性與輻射源信息等。網絡可以將并行仿真模塊與性能較高的并行計算機連接到一起，仿真場景的建立可以直觀的對電子信息裝備的體系對抗過程進行分析。

　　這一成果有三個重要特點，其一，在建模與仿真這一系統上自主可控，其建立的基礎完全是國產產品。其二，這一設計是第一次將建模、仿真體系與并行計算機結合起來，這樣的結合使系統效率得到有效的提升，使建模方法能夠適用于并行計算機，建立了非因果事件與獨立分解并行的體系;并且該平臺還可以對戰場電子環境進行分析，即使環境復雜，也可以準確得出有效信息。最后一點，通過平臺分析可以得出很多有效的信息，這些信息涵蓋面廣、準確率高、直觀且真實，可以應用到電子信息裝備的研究中。

　　二、電子信息裝備的并行技術

　　電子信息裝備的并行技術是在國產高性能集群的基礎上，對電磁環境有關的計算過程與電磁仿真的整個過程進行并行化處理。

　　1.并行仿真法

　　電磁環境一般來說較為復雜，因此需要對電子信息裝備進行仿真化對抗建模。裝備的并行仿真法就是用層次化的一種組織結構建立電磁模型。較為典型的常見電子設備包括電臺、雷達、干擾機等。

　　2.并行計算法

　　并行計算法用于對戰場電磁環境的分析，這也是對電子信息裝備所具有的效能進行分析的重要手段之一。隨著科技的迅猛，電子信息裝備將被越來越多的應用到戰場上，因此戰場電磁環境具有復雜性。要想將電子信息裝備的功能發揮到最大化，就要科學的分析戰場上的所形成的電磁環境。傳統的計算加速發很難滿足戰爭需要，而并行計算則具有很高的性能，可以滿足對戰場上的電磁環境進行分析的要求，它具有多CPU的特點。

　　三、電子信息技術裝備效能的可視化

　　對電子信息技術裝備所具有的效能進行可視化的分析，主要是依靠仿真技術集成三維的戰場環境。通過對仿真數據進行讀取并分析，利用多種算法來進行電磁環境的三維圖像繪制與建模。最主要、最典型的有兩種方法。

　　第一種是多層等值面繪制，是一種應用較廣的方法，它可以展現出現場環境的外觀輪廓。這種方法在建模時會對體數據中一些特定數值進行提取，也就是找到等值曲面信息，從而根據這些數據建立三維立體的輪廓模型。這種繪制方法不僅可以將輪廓的信息準確展現出來，還要較高的繪制效率。這種繪制手段需要對等面值進行提取，常用方法叫做MC方法，它會將體數據分解成多個六面體，對每個六面體都構建出等值面，最后將數據綜合，形成整體的輪廓。與單層等值面繪制方法相比這種方法可以對體數據的內部細節進行保留。

　　另一種是直接體繪制，這種方法比較典型，它是在光線投射的基礎上進行的。由于它能夠對體數據的內部特征細節信息進行展示，它已經成為了仿真模型繪制的重要方法之一。將光線投射出去后，光線會穿過體數據，經過多個采樣點并得到累計的采樣數據，最后光照模型就可以依據這些數據構建出包涵體數據信息的二維圖像。這種方法可以保證數據信息的完整性，將細節信息表現出來。

　　四、結語：

　　基于并行的電子信息裝備可視化效能分析平臺，運用并行仿真等技術可以對戰場上極為復雜的電磁環境進行分析、可以為電子信息裝備本身的性能進行建模并分析、能夠繪制體數據的二維與三維圖像。它具有多種功能，如果將這一技術進行推廣與應用，將對現代戰場起到深遠的影響。

　　參考文獻：

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