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一个数学公式让雷达站官兵撤出大山

发表于 2017-4-13 16:44:55 | 查看全部 |阅读模式

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  作者: 王握文 来源:半月谈网
  “数学教授怎么跑来了?”官兵们有些不解。更让他们纳闷的是,大冷天来到这个西部大山深处雷达站的朱炬波、易东云等4位国防科技大学教授似乎不懂雷达。要不,怎么会问“雷达站为什么要建在大山上”这样的外行话。
  这个雷达站担负着飞行器测控定位任务,运用“测距+测速”这一国际通用的测控方法,雷达站建在山上正为了满足“测距”需要。
  “抛开测距,只通过测速来测控定位行不行呢?”朱教授的这句话让官兵们很感动。或许,他看到山上交通不便、条件艰苦、生活枯燥。雷达站不建在大山上,官兵们不就可以走出大山,不用这样辛苦值守了么?
  然而,“测距+测速”定位理论建立了几十年,已成为测控经典理论。没有测距参数,仅凭测速数据是无法算出飞行器的具体位置的,这也早有定论。
  官兵们也许不知道,4位教授于今年春节前夕到雷达站实地考察调研,就是应他们的上级单位邀请,来帮助分析导弹弹道数据的。运用数学专长为部队建设服务,一直是教授们的一个强军梦想。
  离开雷达站后,教授们仍围绕着“测距-测速”在思考:如果能突破这一经典理论,何止让官兵走出大山,关键是能极大提高部队战斗力啊!
  说来也巧。不久,这个部队将一次导弹试验的雷达测控数据交给教授们,请求帮助分析处理。数据很齐:测距、测速各3组共6个数据。有了这些已知数,建立3个方程,求解得出未知数,就可得出弹道精度,对数学教授来说,简直是小菜一碟。
  意想不到的问题来了:朱教授和同事们算来算去,就是得不到最佳精度。
  原来一个测距雷达并未测到应该测到的数据。少了一个已知数,方程是解不出来的,自然无法算出真实的结果。更要命的是,这个测距数据已无法弥补。
  就在大家一筹莫展之际,当初“抛开测距,只通过测速测控定位”的想法,再次被提了出来。
  “对,赶快算!”他们尝试将一个相应的测速参数,替代这个测距参数,再用方程求解,经过几天的计算,奇迹产生了――竟然得出了准确的弹道精度。这就像数学中发明混沌理论一样,似乎“得来全不费工夫”。
  是偶然,还是必然?教授们莫衷一是。“莫不是狗戴帽子――碰中的吧”。搞数学的一向思维缜密,教授们经过讨论,认为一个参数的替代,并不说明可以完全抛开测距,现在结果虽然准确,还是因为采用了两个测距参数。再说,这个传统经典理论国内外用了几十年,要是这么容易突破,别人早就这么做了。
  如果此事至此为止,也就没有然后了。但这次偶然的成功,激发出朱教授团队的创新热情。他们说,创新,就是要勇于挑战经典,站到巨人的肩膀上去,用数学为提高部队战斗力服务,转变战斗力生成模式。
  挑战经典的攻关战斗打响了。建立方程、计算求解、仿真验证,再推导、优化、完善。其间,他们不知经历了多少曲折和失败,也不知熬过多少不眠之夜。教授们用“衣带渐宽终不悔”的韧劲,“梦里寻他千百度”,终于发现一个不曾被人注意的关键因素:时间。
  导弹飞行,速度和时间构成飞行距离。导弹飞行和时间一样,具有连续性。于是,教授们把时间转换为相应的空间信息,再转换为数学方法,如此这般地计算、建模、仿真,又反复进行推导验证,最终通过了数学证明,建立了一个全测速定位的核心数学公式,提出了一套全新的全测速定位理论。他们把这一突破写成论文,发表在一家数学权威刊物上,得到相关专家认可。
  当初的异想天开,如今在数学公式里变成现实。也就是说,抛开测距雷达,只用测速雷达从理论上是可以实现的,这直接带来整个测控体系的变革。
  到底行不行啊?上级主管部门得知此事喜出望外,却不敢贸然下结论。因为要撤掉大山上的测距雷达站,可不是“拍脑袋”那么简单。
  经相关专家多次研究、商讨,可行性论证报告出来了:国防科大数学教授们的这套理论,可行!建于20世纪60年代的传统测控体系淘汰了,新的测速定位测控系统投入使用。雷达站官兵终于撤出了大山。如今,他们只需出动一台车载测速雷达,到达任务地点就可以完成测控任务。
  “一个数学公式改变一支部队的执勤模式”,节约的人力、物力、财力不可估量,这就是数学的威力,也是颠覆性创新的威力。
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