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龙图腾网恭喜山东科技大学申请的专利基于多GPU的三维FDTD复杂路径ASF预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119989834B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510472162.3，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于多GPU的三维FDTD复杂路径ASF预测方法是由王丹丹;娄燕飞;杨瑞红;韩超;白培瑞设计研发完成，并于2025-04-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多GPU的三维FDTD复杂路径ASF预测方法在说明书摘要公布了：本发明属于电波传播技术领域，具体公开了一种基于多GPU的三维FDTD复杂路径ASF预测方法。本发明方法通过多GPU实现三维FDTD算法，并用于预测复杂路径上的ASF。首先对参数进行预处理，并将参数复制到设备端即GPU端；其次更新整个计算区域中的电场分量；然后更新场源，并交换相邻GPU上的电场分量和；接着更新整个计算区域中的磁场分量；最后进行循环并判断结束条件，计算结束时输出ASF。本发明方法解决了二维时延预测方法由于无法考虑横向效应而导致ASF预测精度差的问题，并且克服了传统三维FDTD方法难以模拟大区域低频地波传播的不足，为提高低频无线电导航授时系统服务精度提供理论依据与技术支撑。

本发明授权基于多GPU的三维FDTD复杂路径ASF预测方法在权利要求书中公布了：1.基于多GPU的三维FDTD复杂路径ASF预测方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1.在CPU端设置三维地形建模参数并初始化； 步骤2.对三维地形建模参数进行预处理后，将CPU端存储的三维地形建模参数的数据复制到设备端即GPU端； 步骤3.更新每个GPU负责的计算区域内的电场分量Ex、Ey和Ez； 步骤4.更新每个GPU负责的计算区域内的场源后，进行CPU端与GPU端的数据同步； 步骤5.交换相邻GPU上的Ey和Ez分量，然后进行CPU端与GPU端的数据同步； 步骤6.更新每个GPU负责的计算区域内的磁场分量Hx、Hy和Hz，然后进行CPU端与GPU端的数据同步； 步骤7.判断当前运行时间步是否等于预设运行时间步；若是，则转到步骤8；否则，更新当前运行时间步n的值为n+1，并转到步骤3； 步骤8.通过提取每个GPU负责的计算区域内的电场分量Ez的第三载波周期正向过零点时刻计算ASF； 在CPU端设置三维地形建模参数，包括： 设置仿真路径的电参数，其包括自由空间相对介电常数εr与电导率σr、地层区域相对介电常数εg与电导率σg、海水区域相对介电常数εs与电导率σs； 设置仿真区域即整个计算区域的网格参数，定义仿真区域为三维直角坐标系x,y,z，其中网格数分别设置为Nx、Ny、Nz，网格剖分步长分别设置为dx、dy、dz； 设置场源的参数，其包括场源的个数Ns、场源的位置、场源的类型、高斯脉冲宽度Gω、高斯脉冲时延Gd、信号频率f以及幅度A；其中，场源的位置包括场源在x轴上的起始点Sxs、Sxe，场源在y轴上的起始点Sys、Sye，场源在z轴上的起始点Szs、Sze；场源的类型包括软源和硬源； 设置吸收边界PML的参数，其包括吸收边界层数Np； 时间设置包括当前运行时间步n、时间步长dt和预设运行时间步Nt； 仿真区域的分解设置包括设置仿真区域分界个数为N，以及设置每个GPU负责的计算区域为NxN,Ny,Nz； 初始化为0的参数包括： 电场分量Ex、Ey、Ez； 磁场分量Hx、Hy、Hz； 中间变量Γχη、Ψχη，其中χη＝xy，xz，yx，yz，zx，zy； 电磁场分量计算系数CAe、CBe、CAh、CBh； 中间变量计算系数Cχη0、Cχη1、Cχη2； 当前运行时间步n； 第三载波周期过零点时刻输出量Tω； 输出衰减因子相位Tω的计算公式为： 其中T为电场分量Ez第三载波周期正向过零点时刻，C为光速，D为波传播的大圆距离； 当三维地形建模设置为实际复杂传播路径，即仿真区域设置为包含自由空间和地层区域的复杂地形时，通过公式28得到Loran-C信号在实际复杂传播路径上的衰减因子相位 当三维地形建模设置为纯海水传播路径，即仿真区域设置为海水区域时，通过公式28得到Loran-C信号在纯海水传播路径上的衰减因子相位 然后计算ASF，得到：

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