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1. chinaXiv:201812.00018 [pdf]

宽视场成像网格化算法中w-plane最优经验值研究

于晓雨; 邓辉; 梅盈; 卫守林; 石聪明; 王威; 戴伟; 王锋
Subjects:

射电干涉阵列宽视场成像网格化处理过程中必须考虑w项的影响。w-projection和w-stacking是两个重要的宽视场成像网格化处理算法, w-plane参数是算法中影响计算速度和成图质量的一个重要因素。本文研究了w-projection和w-stacking两种网格化算法,利用SKA1低频阵台站数据和ASKAP软件包进行模拟观测,对两种算法在不同w-plane参数取值情况下的成图速度和成图质量进行了定量分析对比。结果进一步表明w-plane是性能改善的重要参数,针对w-projection算法来说,w-plane取值应比一般给定的经验值要大才能较好的得到成像效果。w-stacking算法虽然有很大的速度优势,但算法实现中w-plane的影响更为显著,论文给出了推荐的w-plane取值。本文工作是大视场成像算法的基础研究工作,对未来SKA科学数据处理中的管线设计有较好的参考价值。

submitted time 2018-12-04 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2190Downloads927 Comment 0

2. chinaXiv:201812.00020 [pdf]

基于ZeroMQ的观测控制系统底层通信架构分析与测试

钱进; 邓辉; 梅盈; 石聪明; 卫守林; 戴伟; 王锋
Subjects:

观测控制系统(Observation Control System,OCS)是当前的一个研究热点,底层通信是OCS架构中重要的一个环节。但传统的OCS中一般采用裸套接技术实现,缺少统一的传输控制机制,在密集数据通信时经常存在延迟影响实时控制的需要; 同时缺少广播与组播机制,限制了OCS系统的设计。本文针对OCS的要求,系统研究分析了基于ZeroMQ不同通信模型及所对应的天文控制模式,对不同的通信控制架构可用性进行了分析。在此基础上通过实验对相应的通信模型进行了测试,验证其在天文仪器分布控制中的可用性。测试结果进一步说明ZeroMQ构建OCS的底层通信架构是可行的,能够满足OCS对设备的各种控制需求。

submitted time 2018-12-04 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1360Downloads734 Comment 0

3. chinaXiv:201812.00001 [pdf]

基于容器技术的天文应用软件自动部署方法

姚坤 ; 戴伟 ; 杨秋萍 ; 梅盈 ; 石聪明 ; 王锋
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

平方公里阵望远镜(SKA)即将开始建设,各子工作包也将进入关键设计评估阶段。 基于云与容器技术是当前 SKA 科学数据处理器(SDP)未来可能采用的平台技术。本文针对 SDP 超大规模海量数据处理中所面临的天文应用软件快速部署、运行与实测要求,充分考虑 了天文应用软件运行环境复杂,云计算环境下超大规模计算集群部署困难等问题,系统研究 并给出了一种使用 Docker 技术的天文应用软件通用自动部署方法,论文以目前较为常用的 可见度函数校准软件 SAGECaL 为例,首先分析了 SAGECaL 的相关特性和分布式部署方面存在的困难,进而给出了基于 Docker 容器技术的 SAGECaL 分布式集群的自动部署方法。实验结果表明,本文所提出的自动部署方法极大地提高了 SAGECaL 分布式集群的部署效率,满足了项目组承担 SKA-SDP 相关测试工作中所需要的基础平台部署与切换等需求。同时,本工作也为其它天文软件在云端的快速部署与执行提供了有益的思路。

submitted time 2018-12-03 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1147Downloads542 Comment 0

4. chinaXiv:201809.00154 [pdf]

基于NGAS的多点观测数据存储与同步方法

石聪明; 邓辉; 戴伟; 卫守林; 王锋
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)望远镜建成后将会具有超高的灵敏度、超快的巡天速度以及宽视场,进而产生超海量的观测数据。在SKA天文台与各国区域数据中心间的海量数据同步/传输是当前SKA建设中的一个难点。SKA先导项目使用的下一代归档存储系统(Next Generation Archive System, NGAS)在应用测试中存在效率低下,性能不足等问题。本文提出了一种基于ZeroMQ的数据存储与同步方法,通过采用更加高效的异步消息机制实现同步传输数据,回避了NGAS原有的采用HTTP协议的局限。实验结果表明新方法在平均数据归档存储效率方面比NGAS原有方法快了将近40倍,能够基本满足10GB带宽的全速传输需要,取得了较好的使用效果。

submitted time 2018-09-11 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2457Downloads775 Comment 0

5. chinaXiv:201806.00280 [pdf]

基于OpenCL的射电干涉阵成像gridding算法实现

冯勇1;王锋1,2,3;邓辉1,2;卫守林1;梅盈1,2,3;戴伟1,3;石聪明1
Subjects: Astronomy >> Astronomical Instruments and Techniques

天文软件开发与应用中迫切需要在单机环境下进行高性能的科学数据处理工作,由于机器配置不同,采用传统的CUDA+GPU技术存在明显的局限,不利于天文软件的快速移植和无缝运行。针对明安图频谱射电日像仪(MingantU SpEctral Radioheliograph,MUSER)数据处理中的网格化(Gridding)算法,采用并行计算OpenCL技术进行多线程编程实现。实验结果表明,基于OpenCL实现的gridding算法不仅能够在多种GPU上运行,而且能够在纯CPU上运行。当选择在GPU上执行时,算法的执行效率与基于CUDA实现的gridding算法执行效率大致相当,但算法不局限于NVIDIA GPU,解决了算法对CUDA+GPU的依赖;同时算法也能在纯CPU上较快速地执行,适用于单机模式下进行天文软件的开发和测试,也便于天文软件的应用与推广。

submitted time 2018-06-22 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits4354Downloads878 Comment 0

6. chinaXiv:201805.00529 [pdf]

MUSER的负数据库接口设计与实现

石聪明; 张晓丽; 王锋; 戴伟; 杨秋萍
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

明安图射电频谱日像仪(MingantU SpEctral Radioheliograph, MUSER)目前已经进入常规观测,必将产生海量的观测数据。针对日像仪需要高效管理其产生的海量观测数据并提供高效检索服务的需求,负数据库管理系统提出并被应用到日像仪中。详细介绍了负数据库的接口设计与实现,并通过实验验证了所设计接口的有效性和性能。负数据库管理系统不仅可以有效解决其面临的问题,也可以为新一代望远镜负数据库管理系统提供参考。

submitted time 2018-05-29 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits3917Downloads738 Comment 0

7. chinaXiv:201711.01128 [pdf]

Vantage Pro气象站实时数据采集与在MUSER中的应用研究

卫守林; 石聪明; 高妓妓; 王锋; 邓辉; 季凯帆
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

我国明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide SpEctral Radio Heliograph, MUSER)已经完成所有的硬件设备安装与调试,即将进入常规观测。为有效地保证观测数据的可用性,项目组购置了Vantage Pro自动气象站,用以实时监控观测地的气象条件变化。首先介绍了MUSER项目的基本情况,论述了在项目中气象条件的应用场景及在数据处理时对数据有效性可能造成的影响;详细介绍了Vantage Pro气象站的数据采集格式、数据交换格式以及串行通信协议;介绍了在气象数据的存储方式;最后给出了构建气象数据服务、数据归档和高效查询的方法。可以应用在望远镜自动气象监控和数据处理方面,也可以为选址的自动气象监测提供春考

submitted time 2017-10-20 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1321Downloads812 Comment 0

8. chinaXiv:201711.01327 [pdf]

基于OpenStack的天文台站计算节点自动管理研究

邵岑; 邓辉; 王锋; 卫守林; 梅盈; 石聪明; 梁波; 戴伟; 柳翠寅
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

天文数据处理是天文研究的一个重要环节。随着新一代望远镜功能与观测能力的快速发展,在观测地点构建高性能实时计算平台,快速完成数据的分析与处理是一种趋势针对明安图射电频谱日像仪和明安图观测站实时数据处理系统的建设要求,系统研究了基于OpenStack的本地云实现方法与系统自动管理模式,提出了动态进行计算节点启停的方法,并进行了实际测试。实验表明,该模式完全可以满足天文数据处理的需求,并且比传统的静态分配计算资源的数据处理方法更高效,可以有效地节省能源开销,降低观测成本,对未来天文台站高性能计算平台的建设有一定的参考价值。

submitted time 2017-09-26 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1216Downloads765 Comment 0

9. chinaXiv:201711.01282 [pdf]

一种基于MPI + CUDA的高性能天文数据分发方法

方兵(1);邓辉(1);张晓丽(1);梅盈(2);石聪明(1);陈晓林(1);戴伟(1,2);吴静平(1);王锋(1,2)
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

天文海量数据的出现给天文软件的开发带来了诸多挑战。近年来,随着并行计算技术的发展,MPI + GPU逐渐成为当前高性能天文数据处理的主要模式。针对太阳高分辨图像重建中如何提高重建性能这一问题,对其中的数据读取与数据分发方法进行了系统研究。传统的MPI并行处理时,主进程将原图切割成子块,随后将子块发送到各子进程重建,重建后的结果返回主进程。当子进程数量较大且计算节点数量较少时,这种数据分发过程显著增加通讯时长,影响整个重建过程的效率。提出MPI + CUDA的一种树状数据分发方法,给出了算法的基本思路与实现方法。实验结果表明,树状分发方式比一般采用的平行分发方式可以提高速度近一倍,成果对天文海量数据开发处理有一定的借鉴作用。

submitted time 2017-09-26 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits751Downloads462 Comment 0

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