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World File Search System环流的
基线问题 23
海洋和水域中的可能性正在不断扩大。通过结合使用遥感、载人和无人平台、高带宽通信和自主性，可以比以往更快、更安全、更环保地获取数据。这种洞察力正在增加我们对水下世界及其影响的了解。作为内陆、沿海、近海和深海作业的海洋技术提供商，无论是用于科学、国防、能源还是食品生产，我们都在不断扩大可能性方面发挥着核心作用。正如您将在第 10 页看到的，我们一直在成长。我们现在是 Sonardyne 集团的一部分，这是一个由独立公司组成的家族。2G Robotics、Chelsea Technologies、EIVA 和 Wavefront Systems 与我们并肩而立，这意味着我们为您提供的解决方案中存在更多的可能性。但是，即使只是在 Sonardyne International，通过我们的英国、新加坡、美国和巴西子公司，我们也在开发技术和服务，通过载人和无人操作为我们的客户生成前所未有的信息量。我们正在帮助揭开破坏性极强的墨西哥湾环流的秘密，使用长续航时间的传感器通过无人水面舰艇将数据传输到岸上（第 18 页）；我们通过警戒式前视声纳 (FLS) 为超级游艇和商用船只提供海床和水柱的实时可视化，并在航行时自动发出警报，以便它们可以避开其他隐藏的危险（第 12 页）；我们提供的软件可减少船只在勘测作业期间的时间（第 30 页）。对我们来说，创新发生在系统和传感器层面。阅读有关我们最新仪器的信息，包括：SPRINT-Nav Mini，这是我们 SPRINT-Nav 系列的新产品（第 36 页）；我们的第二代陀螺仪 USBL；以及我们的 ADCP 功能（第 38 页）。最重要的是，我们喜欢听到客户如何使用我们的技术，包括我们的 Ranger Ultra-Short BaseLine 定位系统系列（第 22 页）。我们希望您也这样做。David Brown 编辑
基线问题 23
海洋和水域中的可能性正在不断扩大。通过结合使用遥感、载人和无人平台、高带宽通信和自主性，可以比以往更快、更安全、更环保地获取数据。这种洞察力正在增加我们对水下世界及其影响的了解。作为内陆、沿海、近海和深海作业的海洋技术提供商，无论是用于科学、国防、能源还是食品生产，我们都在不断扩大可能性方面发挥着核心作用。正如您将在第 10 页看到的，我们一直在成长。我们现在是 Sonardyne 集团的一部分，这是一个由独立公司组成的家族。2G Robotics、Chelsea Technologies、EIVA 和 Wavefront Systems 与我们并肩而立，这意味着我们为您提供的解决方案中存在更多的可能性。但是，即使只是在 Sonardyne International，通过我们的英国、新加坡、美国和巴西子公司，我们也在开发技术和服务，通过载人和无人操作为我们的客户生成前所未有的信息量。我们正在帮助揭开破坏性极强的墨西哥湾环流的秘密，使用长续航时间的传感器通过无人水面舰艇将数据传输到岸上（第 18 页）；我们通过警戒式前视声纳 (FLS) 为超级游艇和商用船只提供海床和水柱的实时可视化，并在航行时自动发出警报，以便它们可以避开其他隐藏的危险（第 12 页）；我们提供的软件可减少船只在勘测作业期间的时间（第 30 页）。对我们来说，创新发生在系统和传感器层面。阅读有关我们最新仪器的信息，包括：SPRINT-Nav Mini，这是我们 SPRINT-Nav 系列的新产品（第 36 页）；我们的第二代陀螺仪 USBL；以及我们的 ADCP 功能（第 38 页）。最重要的是，我们喜欢听到客户如何使用我们的技术，包括我们的 Ranger Ultra-Short BaseLine 定位系统系列（第 22 页）。我们希望您也这样做。David Brown 编辑
基线问题 23
海洋和水域中的可能性正在不断扩大。通过结合使用遥感、载人和无人平台、高带宽通信和自主性，可以比以往更快、更安全、更环保地获取数据。这种洞察力正在增加我们对水下世界及其影响的了解。作为内陆、沿海、近海和深海作业的海洋技术提供商，无论是用于科学、国防、能源还是食品生产，我们都在不断扩大可能性方面发挥着核心作用。正如您将在第 10 页看到的，我们一直在成长。我们现在是 Sonardyne 集团的一部分，这是一个由独立公司组成的家族。2G Robotics、Chelsea Technologies、EIVA 和 Wavefront Systems 与我们并肩而立，这意味着我们为您提供的解决方案中存在更多的可能性。但是，即使只是在 Sonardyne International，通过我们的英国、新加坡、美国和巴西子公司，我们也在开发技术和服务，通过载人和无人操作为我们的客户生成前所未有的信息量。我们正在帮助揭开破坏性极强的墨西哥湾环流的秘密，使用长续航时间的传感器通过无人水面舰艇将数据传输到岸上（第 18 页）；我们通过警戒式前视声纳 (FLS) 为超级游艇和商用船只提供海床和水柱的实时可视化，并在航行时自动发出警报，以便它们可以避开其他隐藏的危险（第 12 页）；我们提供的软件可减少船只在勘测作业期间的时间（第 30 页）。对我们来说，创新发生在系统和传感器层面。阅读有关我们最新仪器的信息，包括：SPRINT-Nav Mini，这是我们 SPRINT-Nav 系列的新产品（第 36 页）；我们的第二代陀螺仪 USBL；以及我们的 ADCP 功能（第 38 页）。最重要的是，我们喜欢听到客户如何使用我们的技术，包括我们的 Ranger Ultra-Short BaseLine 定位系统系列（第 22 页）。我们希望您也这样做。David Brown 编辑
PyFly：快速、友好的空气动力学模拟框架
通过了解控制动力学并可能利用特定现象，可以在设计的最初阶段增强空气动力学系统（例如航空航天器、船舶、潜艇、离岸结构和风力涡轮机）的性能。控制这些系统空气动力学性能的方程可能包括非线性偏微分方程（例如 Navier-Stokes 方程）。计算机硬件和软件的最新进展使得数值模拟成为可能，其中上述方程被离散化并与稳健的数值算法相结合。虽然这些高保真方法在捕捉主要物理特征方面非常有效，但它们涉及以复杂方式相互关联的多种现象，必须以大量自由度来解决。此外，使用这些工具所需的大量计算资源和时间可能会限制模拟大量配置以用于设计目的的能力。这些缺点导致需要开发简化的模拟工具，以降低计算成本，同时体现相关的物理方面和响应特性。在本文中，我们提出了一种基于非稳定涡格法 (UVLM) 的势流求解器（即 PyFly）的快速高效实现。该计算工具可用于模拟运动和变形物体（如拍打的机翼、旋转的叶片、悬索桥面和游动的鱼）的非稳定气动行为。UVLM 计算由加速度和环流现象导致的物体表面压力差异所产生的力。这解释了非稳定效应，例如增加的质量力、束缚环流的增长和尾流。UVLM 仅适用于理想流体、不可压缩、无粘性和无旋流，其中分离线是先验已知的。因此，UVLM 的公式要求流体在后缘平稳离开机翼（通过施加库塔条件），并且不涵盖前缘流动分离的情况和发生强烈机翼尾流相互作用的极端情况。尽管存在所有这些限制，研究工作仍考虑使用 UVLM 设计前向和悬停飞行中的类似鸟类的扑翼 [2、3、4、5]、风力涡轮机建模 [6] 以及土木工程结构的控制和振动抑制 [7、8]。虽然快速运行时间通常是科学软件项目的目标，但我们认识到简单的用户界面也是框架使用的一个重要方面。一个理解和使用起来很复杂的高效框架不会减少工程师的解决问题的时间，尽管生成的代码执行速度很快。但是，易于使用的语言的性能通常会慢几个数量级。这两种情况都不理想。PyFly 的目标是提供一个基于 UVLM 的友好气动模拟框架，该框架在计算上也是高效的。我们通过使用混合语言编程来实现这一点。我们使用 Python [9] 进行网格对象的高级管理，使用 Fortran 作为必须高效运行的计算内核。虽然数值方法不会因不同的应用程序而改变，但不同应用程序提出的要求可能会变得复杂难以管理。例如，在扑翼的情况下，需要管理机翼及其尾流。对于对称飞行，我们还必须跟踪机翼镜像的影响。然而，在
PyFly：快速、友好的空气动力学模拟框架
通过了解控制动力学并可能利用特定现象，可以在设计的最初阶段增强空气动力学系统（例如航空航天飞行器、船舶、潜艇、离岸结构和风力涡轮机）的性能。控制这些系统空气动力学性能的方程可能包括非线性偏微分方程（例如 Navier-Stokes 方程）。计算机硬件和软件的最新进展使得能够使用数值模拟，从而将上述方程离散化并与稳健的数值算法集成。虽然这些高保真方法在捕捉主要物理特征方面非常有效，但它们涉及以复杂方式相互关联的多种现象，必须用大量自由度来解决。此外，使用这些工具所需的大量计算资源和时间可能会限制模拟大量配置以用于设计目的的能力。这些缺点导致需要开发简化的模拟工具，以降低计算成本，同时体现相关的物理方面和响应特性。在本文中，我们提出了一种基于非稳定涡格法 (UVLM) 的势流求解器的快速高效实现，即 PyFly 。该计算工具可用于模拟运动和变形物体（如拍打的机翼、旋转的叶片、悬索桥面和游动的鱼）的非稳定气动行为。UVLM 计算由加速度和循环现象导致的整个身体表面的压力差异产生的力。这考虑了非稳定效应，例如增加的质量力、束缚环流的增长和尾流。UVLM 仅适用于理想流体、不可压缩、无粘性和无旋流，其中分离线是先验已知的。因此，UVLM 的公式要求流体在后缘平稳离开机翼（通过施加库塔条件），并且不涵盖前缘流动分离的情况和发生强烈机翼尾流相互作用的极端情况。尽管存在所有这些限制，研究工作仍考虑使用 UVLM 设计向前和悬停飞行中的类似鸟类的扑翼 [2、3、4、5]、建模风力涡轮机 [6] 以及控制和抑制土木工程结构的振动 [7、8]。然而，易于使用的语言在性能上通常会慢几个数量级。虽然快速运行时通常是科学软件项目的目标，但我们认识到简单的用户界面也是框架使用的一个重要方面。一个理解和使用起来很复杂的高效框架不会减少工程师的解决问题的时间，尽管生成的代码执行速度很快。这两种情况都不理想。PyFly 的目标是提供一个基于 UVLM 的友好空气动力学模拟框架，该框架在计算上也是高效的。我们通过使用混合语言编程来实现这一目标。我们使用 python [9] 进行网格对象的高级管理，并使用 Fortran 来管理必须高效运行的计算内核。虽然数值方法不会因不同的应用而改变，但不同应用所提出的要求可能会变得复杂难以管理。例如，在拍打机翼的情况下，需要管理机翼及其尾流。对于对称飞行，我们还必须跟踪机翼镜像的影响。然而，在