Том 6, №1, 2014
РусскийEnglish

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ



ВЛИЯНИЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ НА СКОРОСТЬ ВЫЧИСЛЕНИЯ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОЙ ГЕОМЕТРИИ СРЕДЫ
Афанасьев В. П., Будак В. П., Ефременко Д. С., Лубенченко А. В.

Московский энергетический институт (технический университет), http://www.mpei.ru
13/Е, ул. Красноказарменная, 111250 Москва, Российская Федерация,
+7 985 763 5239, BudakVP@mpei.ru


Показано, что в плоской геометрии дискретизованное уравнение переноса излучения (УПИ) имеет единственное аналитическое решение. Поскольку решение представляет собой линейное матричное уравнение, для которого существуют оптимизированные библиотеки, то существует единственно возможный алгоритм этого решения. Дискретизация УПИ возможна только после выделения анизотропной части решения, включающего все его особенности. Различные реализации алгоритмов решения УПИ отличаются методами выделения анизотропной части, среди которых наиболее эффективным является малоугловая модификация метода сферических гармоник. Проанализировано влияние аппаратно-программных средств на эффективность реализации алгоритмов решения УПИ в плоской среде.

Ключевые слова: уравнение переноса излучения, плоская геометрия, анизотропное рассеяние

PACS 42.68.Ay

Библиография – 21 ссылка
Поступила в редакцию 17.05.2011, после доработки 20.05.2011.

РЭНСИТ, 2011, 3(1):69-78
ЛИТЕРАТУРА
  • Doicu A, Schreier F, Hilgers S, Bargen A, Slijkhuis S, Hess M. An efficient inversion algorithm for atmospheric remote sensing with application to UV limb observations. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 2007, 103:193-208.
  • Spurr RJD, Kurosu TP, Chance KV. A linearized discrete ordinate radiative transfer model for atmospheric remote-sensing retrieval. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 2001, 68:689-735.
  • Yokota T, Oguma HM, Morino I, Inoue G. A nadir-looking ‘SWIR’ sensor to monitor CO2 column density for Japanese GOSAT project. Proceedings of the XXIV international symposium on space tech science, Miyazaki, Japan, 2004, p. 887.
  • Nakajima T, Tanaka M. Algorithms for radiative intensity calculations in moderately thick atmos using a trun-cation approximation. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 1988, 40:51–69.
  • Budak VP, Klyuykov DA, Korkin SV. Complete matrix solution of radiative transfer equation for pile of horizontally homogeneous slabs. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 2011, 112:1141–1148.
  • Wang MC, Guth E. On the theory of multiple scattering, particularly of charged particles. Phys.Rev., 1951, 84:1092–111.
  • Krylov VI. Approximate calculation of integrals. New York, Macmillan, 1962, 276 p.
  • Eddington AS. On the radiative equilibrium of the stars. Month Not R Astroph Soc, 1916, 77:16–35.
  • Milne EA. The reflection effect in eclipse binaries. Mon Not R Astroph Soc, 1926, 87:43-55.
  • Kuљčer I, Ribarič M. Matrix formalism in the theory of diffusion of light. Opt Acta, 1959, 6:42–51.
  • Budak VP, Korkin SV. On the solution of a vectorial radiative transfer equation in an arbitrary three-dimensional turbid medium with anisotropic scattering. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 2008, 109:220–34.
  • Budak VP, Klyuykov DA, Korkin SV. Convergence acceleration of radiative transfer equation solution at strongly anisotropic scattering. In: Light Scattering Reviews 5: Single Light Scattering and Radiative Transfer. Ed. A.A. Kokhanovsky. Berlin, Springer Praxis Books, 2010, pp. 147-204.
  • Siewert CE. A discrete-ordinates solution for radiative-transfer models that include polarization effects. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 2000, 64:227–254.
  • Sykes JB. Approximate integration of the equation of transfer. Month Not R Astroph Soc., 1951 (111):378–386.
  • Karp AH, Greenstadt J, Fillmore JA. Radiative transfer through an arbitrary thick scattering atmosphere. J Quant Spectrosc Radiat Transf, 1980, 24:391–406.
  • Sobolev VV. A Treatise on Radiative Transfer. Princeton, NJ, Van Nostrand, 1963, 171 p.
  • Kisselev V. Peaked phase function approximation in the solution of radiative transfer equation. Proc of SPIE, 2005, 5829:63-73.
  • Budak VP, Kozelskii AV, Savitskii EN. Improvement of the spherical harmonics method convergence at strongly anisotropic scattering. Atm Ocean Opt J, 2004, 17:28-33.
  • Press W, Teukolsky S, Vetterling W, Flannery B. Numerical Recipes in Fortran 77: The Art of Scientific Computing. Cambridge: University Press, 2007, 818 p.
  • Mobley CD, Sundman LK, Boss E. Phase function effects on oceanic light fields. Appl. Opt., 2002, 41:1035-1050.
  • Peng K, Gao X, Qu X, Ren N, Chen X, He X, Wang X, Liang J, Tian J. Graphics processing unit parallel accelerated solution of the discrete ordinates for photon transport in biological tissues. Appl. Opt., 2011, 50:3808-3823.


Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайте http://elibrary.ru