[发明专利]一种CUDA架构下目标访问计算并行实现方法

摘要

本发明公开了一种CUDA架构下目标访问计算并行实现方法，针对侦察卫星对目标进行访问计算实时性差的问题，考虑了卫星限制条件以及NVIDIA显卡自身的限制因素，设计了一种CUDA架构下目标访问计算并行实现方法。该方法将侦察卫星目标访问计算的过程交由CPU和GPU协同异构执行，其中逻辑控制部分由CPU执行，计算目标点球面距离和太阳高度角等计算量大的部分交由GPU完成，对于GPU计算所得数据，传递给CPU进行后续判断，考虑到卫星限制条件，对计算所得的结果进行判断，不符合约束条件的不再进行后续操作，从而进一步减少无谓的时间损耗，符合约束条件的信息，作为结果进行记录保存。该方法具有计算结果精度高、计算效率高、易于扩展、兼容性强等特点。

主权项

1.一种CUDA架构下目标访问计算并行实现方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)CPU读取卫星数据、约束条件、设定时间段内的星历文件和目标文件，传递到GPU；并为GPU分配多个线程；所述的约束条件包括卫星的最小太阳高度角、最小侧摆角、最大侧摆角、最小俯仰角、最大俯仰角、卫星轨道倾角和轨道高度；(2)GPU根据星历文件、卫星数据以及目标文件同时计算每个线程对应的星历时刻下的星下点到目标点的球面距离以及星下点的太阳高度角，将计算得到的所有星历时刻下的星下点到目标点的球面距离以及星下点的太阳高度角传递到CPU；(3)CPU根据卫星数据计算星下点到目标点的球面最大距离，将步骤(2)中所得的所有星历时刻下的星下点到目标点的球面距离分别与星下点到目标点的球面最大距离进行对比，将步骤(2)中所得的所有星历时刻下的星下点的太阳高度角分别与卫星的最小太阳高度角进行对比，若该星历时刻下星下点到目标点球面距离小于星下点到目标点的球面最大距离且星下点的太阳高度角大于卫星的最小太阳高度角，则执行步骤(4)；否则结束本流程；(4)CPU计算每个星历时刻下卫星访问目标的滚动角和俯仰角，将滚动角与最小侧摆角和最大侧摆角进行对比，将俯仰角与最小俯仰角和最大俯仰角进行对比，若滚动角在最小侧摆角和最大侧摆角范围内且俯仰角在最小俯仰角和最大俯仰角范围内，则记录该星历时刻及该星历时刻下计算所得的星下点到目标点的球面距离、星下点的太阳高度角以及卫星访问目标的滚动角和俯仰角；否则结束本流程。