原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法和装置

【技术实现步骤摘要】
原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法和装置


[0001]本专利技术涉及航天大规模数据分析领域，更具体地，涉及一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法和装置
。

技术介绍

[0002]在现代航空航天飞行系统的空气动力学中，计算流体力学
(Computational Fluid Dynamics
，
CFD)
是其中的一个重要技术分支
。
[0003]计算流体力学是利用计算机和数值计算方法来求解用于描述流体运动的控制方程，从而进行揭示流动规律以及流动机理
。
在航天空气动力学中为了捕捉流场中细小的涡结构，尤其是在
CFD
计算中采用直接数值模拟和大涡模拟的方式，对于网格的尺度以及质量要求都很高，往往达到亿级网格规模
。
[0004]航天流场数据网格规模较大，传统的后处理模式不能满足规模巨大复杂的流场数据分析，无法实现流场的实时分析与可视化
。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法和装置
。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法，包括：基于
CFD
求解器生成流场数据；根据所述流场数据，得到流场拓扑重构数据；对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据；基于预设决策树模型，对所述处理后流场数据进行预测，得到预测数据；根据所述预测数据，基于几何特征转换，得到渲染参数；根据所述渲染参数和所述流场拓扑重构数据，基于原位环境，实现流场数据可视化
。
[0007]进一步，其特征在于，所述决策树模型训练方法包括：获取训练流场数据；预先标记训练流场数据，得到敏感区域数据和非敏感区域数据；基于并行决策树框架，以所述敏感区域数据和非敏感区域数据为输入，得到决策树模型
。
[0008]进一步，其特征在于，对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据，包括：根据所述流场数据，得到流场数据属性最值区域流场数据；根据所述流场数据，得到流场数据均匀取点值区域流场数据；其中所述流场数据属性最值区域流场数据和所述流场数据均匀取点值区域流场数据为所述处理后流场数据
。
[0009]进一步，其特征在于，所述根据所述预测数据，基于几何特征转换，得到渲染参数，包括：根据所述预测数据，基于球形截取过滤器和切片过滤器，得到渲染参数
。
[0010]根据本申请实施例的第二方面，提供一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析装置，包括：数据生成模块，用于基于
CFD
求解器生成流场数据；数据处理模块，用于根据所述流场数据，得到流场拓扑重构数据；对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据；数据预测模块，用于基于预设决策树模型，对所述处理后流场数据进行预测，得到预测数据；数据可视化模块，用于根据所述预测数据，基于几何特征转换，得到渲染参数；根据所
述渲染参数和所述流场拓扑重构数据，基于原位环境，实现流场数据可视化
。
[0011]进一步，其特征在于，所述装置进一步包括：决策树模型训练模块，用于获取训练流场数据；预先标记训练流场数据，得到敏感区域数据和非敏感区域数据；基于并行决策树框架，以所述敏感区域数据和非敏感区域数据为输入，得到决策树模型
。
[0012]进一步，其特征在于，所述数据处理模块，用于：根据所述流场数据，得到流场拓扑重构数据；根据所述流场数据，得到流场数据属性最值区域流场数据；根据所述流场数据，得到流场数据均匀取点值区域流场数据；其中所述流场数据属性最值区域流场数据和所述流场数据均匀取点值区域流场数据为所述处理后流场数据
。
[0013]进一步，其特征在于，所述数据可视化模块，用于：根据所述预测数据，基于球形截取过滤器和切片过滤器，得到渲染参数；根据所述渲染参数和所述流场拓扑重构数据，基于原位环境，实现流场数据可视化
。
[0014]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；处理器，用于从存储器中读取可执行指令，并执行指令以实现本申请第一方面所提供的一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法
。
[0015]根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本申请第一方面所提供的一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法的步骤
。
[0016]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0017]本申请在原位环境中，基于
CFD
求解器生成流场数据，根据所述流场数据，得到流场拓扑重构数据
。
对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据
。
在预处理中筛选数据，减少数据规模
。
基于决策树模型，对所述处理后流场数据进行预测，得到预测数据，决策树自动化分析能够对大规模数据进行实时处理
。
根据所述预测数据，基于几何特征转换，得到渲染参数
。
根据所述渲染参数和所述流场拓扑重构数据，基于原位环境，实现流场数据可视化，原位环境中不需要传输数据，可以直接在当前计算节点上可视化，及时对数据处理
。
本申请通过预测数据指导几何特征转换，避免了手动指定参数带来结果不准确或者缺失的问题，实现了流场数据实时自动化分析
。
同时，基于原位环境实现可视化，以略去数据上传过程从而提高数据处理效率
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0019]图1是根据一示例性实施例示出的一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法的流程图；
[0020]图2是根据一示例性实施例示出的一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法的六面体流场示意图；
[0021]图3是根据一示例性实施例示出的一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析装置的示意图
。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析方法，其特征在于，包括：基于
CFD
求解器生成流场数据；根据所述流场数据，得到流场拓扑重构数据；对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据；基于预设决策树模型，对所述处理后流场数据进行预测，得到预测数据；根据所述预测数据，基于几何特征转换，得到渲染参数；根据所述渲染参数和所述流场拓扑重构数据，基于原位环境，实现流场数据可视化
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述决策树模型训练方法包括：获取训练流场数据；预先标记训练流场数据，得到敏感区域数据和非敏感区域数据；基于并行决策树框架，以所述敏感区域数据和所述非敏感区域数据为输入，得到所述决策树模型
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据，包括：根据所述流场数据，得到流场数据属性最值区域流场数据；根据所述流场数据，得到流场数据均匀取点值区域流场数据；其中，所述流场数据属性最值区域流场数据和所述流场数据均匀取点值区域流场数据为所述处理后流场数据
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测数据，基于几何特征转换，得到渲染参数，包括：根据所述预测数据，基于球形截取过滤器和切片过滤器，得到渲染参数
。5.
一种原位环境下航天流场大数据的自动化分析装置，其特征在于，包括：数据生成模块，用于基于
CFD
求解器生成流场数据；数据处理模块，用于根据所述流场数据，得到流场拓扑重构数据；对所述流场数据进行预处理，得到处理后流场数据；数据预测模块，用于基于预设决策树模...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾邦成，黄智濒，陈思员，刘涛，刘周，马乐，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：