這個(gè)問題讓王學(xué)新也很為難。
用電子管計(jì)算機(jī)顯然不行,這不僅是因?yàn)轶w積,更因?yàn)殡娮庸苁遣AО恼婵展埽@玩意如果用在飛彈而飛彈發(fā)射時(shí)又有可能瞬間達(dá)到800多公里的時(shí)速……其沖量足以讓彈體內(nèi)的玻璃管碎得一塌湖涂了。
那么用晶體管?
可晶體管要47年才發(fā)明出來,距今還有四年。
王學(xué)新先把這東西整出來也不是不可以,但如果研究要從晶體管開始,然后再計(jì)算機(jī),接著再應(yīng)用到飛彈上……遠(yuǎn)水解不了近渴啊,八路軍眼前就急需這款飛彈防空了。
其它的不說,此時(shí)的鬼子在頑軍有意退讓下已經(jīng)打通了南北交通線,下一步就要回師圍攻八路軍了,那時(shí)八路軍如果還沒有把這防空導(dǎo)彈整出來,只怕會(huì)有危險(xiǎn)或者要付出很大的傷亡了。
怎么才能解決敵我識(shí)別的問題呢?
馬克3型雷達(dá)很難辦到,它畢竟是一款中波雷達(dá),空中飛著敵人的飛彈、飛機(jī),還有自己的飛彈對它而言只是一個(gè)點(diǎn)。
距離較遠(yuǎn)還有可能識(shí)別,計(jì)算機(jī)可以根據(jù)軌道的延續(xù)跟蹤識(shí)別,這就是陳杰風(fēng)編程的問題了。
但如果敵我目標(biāo)距離太近,近到300米范圍內(nèi)雷達(dá)已經(jīng)把兩者當(dāng)成同一個(gè)目標(biāo)或是互換了,也就是輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)就是錯(cuò)的,陳杰風(fēng)就算把程序編得再完美也沒法識(shí)別。
如果用雷達(dá)無法做到,就只有……
王學(xué)新突然想到一點(diǎn),就說道:“或許,我們可以換一種方式定位!”
“換一種方式定位?”蘇欣疑惑的問:“除了用雷達(dá),還能有什么辦法能定位?”
蘇欣說完就將目光投向蘇禮國,這方面他是專家。
蘇禮國茫然的搖了搖頭,這畢竟是飛在空中的東西,而且還時(shí)速800公里,他也想像不出除了雷達(dá)外還有什么能做到。
王學(xué)新說:“同志們,你們聽說過三球定位系統(tǒng)嗎?”
“三球定位系統(tǒng)?”所有人聽到這個(gè)名詞都是一臉懵。
王學(xué)新拍了一自己的腦袋,自己怕是傻了吧……三球定位系統(tǒng)是近現(xiàn)代gps定位的方式,這時(shí)代的科學(xué)家又怎么可能聽說。
看著眾人好奇的目光,王學(xué)新就一邊在紙上畫著一邊解釋道:“原理是這樣的,如果我們知道基站與目標(biāo)的距離,那么我們就能以基站為圓心,以距離為半徑畫一個(gè)球面,目標(biāo)肯定就在這個(gè)球面上。”
眾人紛紛點(diǎn)頭,在座的不是科學(xué)家就是數(shù)學(xué)家,如果連這都聽不懂那就是濫竽充數(shù)了。
王學(xué)新接著說道:“一個(gè)基站可以確定一個(gè)球面,那么兩個(gè)基站就可以確定兩個(gè)球面。即目標(biāo)就在這兩個(gè)球面相交所得到的圓上!”
這同樣不復(fù)雜,目標(biāo)既在這個(gè)球面上又在那個(gè)球面上,當(dāng)然就是求兩個(gè)球面相交的公共點(diǎn),這公共點(diǎn)就是一個(gè)圓。
說到這時(shí)蘇禮國就明白了什么,他“哦”了一聲,說:“如果三個(gè)基站就會(huì)得到三個(gè)球面,三個(gè)球面相交就會(huì)得到兩點(diǎn),而這兩點(diǎn)中必然有一點(diǎn)是在地面以下可以排除,另一點(diǎn)就是我們要定位的目標(biāo)的位置!”
“對對!”王學(xué)新說:“這就是三球定位系統(tǒng)的理論,其實(shí)并不復(fù)雜,而且精度很高!”
現(xiàn)代的gps衛(wèi)星定位就是這么做的,gps要在這么遠(yuǎn)的距離同時(shí)為那么多個(gè)單元服務(wù),就要求它必須得用一個(gè)簡單實(shí)用且精確的方法,這方法就是三球定位。
由三球定位理論可知,如果要準(zhǔn)確定位至少需要三顆衛(wèi)星同時(shí)工作,這三顆衛(wèi)星通過與定位目標(biāo)的數(shù)據(jù)聯(lián)系知道自己與目標(biāo)的距離,然后就用三球兩兩相交的方法計(jì)算出目標(biāo)的位置。
所以要實(shí)現(xiàn)全球定位至少需要24顆衛(wèi)星……只有這樣才能保證地球任何一點(diǎn)的上空至少有3顆衛(wèi)星。
(注:實(shí)際定位大多是用4顆衛(wèi)星,第4顆衛(wèi)星用于較準(zhǔn))
蘇禮國看了看眾人,就說道:“團(tuán)長,理論我們是理解了,但是我們怎么才能知道目標(biāo)與基站的距離?”
王學(xué)新不答反問:“蘇老,您還記得水銀延遲線存儲(chǔ)器嗎?”
“這……”陳杰風(fēng)疑惑的問:“這跟距離有什么關(guān)系?”
王學(xué)新解釋道:“水銀延遲線存儲(chǔ)器就使用一種超聲波,如果我們把這種超聲波裝置裝在飛彈上讓它朝地面基站發(fā)射,在已知其速度的情況下,我們再知道它的時(shí)間差,是不是就可以計(jì)算出兩者間的距離?”
這是很簡單的物理公式:“路程=速度*時(shí)間”。
只不過這路程是用超聲波的速度及時(shí)間差計(jì)算的。
蘇禮國明白了王學(xué)新這話的意思,他說:“團(tuán)長,按你這意思,我們在飛彈上還需要一個(gè)發(fā)射時(shí)間,同時(shí)基站上還需要一個(gè)接收時(shí)間?”
“對!”王學(xué)新點(diǎn)頭道:“有這個(gè)發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間,才能計(jì)算出時(shí)間差。”
“可是團(tuán)長!”蘇禮國又說:“超聲波的速度可是一秒能走340米,咱們這時(shí)間只要有一秒的誤差,就超過雷達(dá)的誤差也就沒意義了!”
“所以,我們要有一款高精度計(jì)時(shí)器!”說著王學(xué)新就直接從系統(tǒng)中調(diào)出了石英電子表。
石英電子表的制作并不復(fù)雜,它就是利用石英晶體受電池電力的影響會(huì)產(chǎn)生十分穩(wěn)定的震動(dòng)的原理(每秒鐘震動(dòng)32768次),因此它就能精確到32768分之一秒。
(注:這就是石英表走時(shí)準(zhǔn)確的原因,一塊粗糙的石英電子表每天的誤差也不超過0.5秒,制作精良的石英電子表則可以達(dá)到每月誤差0.1秒。
有了石英電子表就能精確計(jì)算出時(shí)間差。
有時(shí)間差就能計(jì)算出距離,而且是精準(zhǔn)的距離。
計(jì)算出各自的距離,就能用三球定位系統(tǒng)對飛彈進(jìn)行精準(zhǔn)定位……
現(xiàn)代的衛(wèi)星定位也是這么干的,區(qū)別只是衛(wèi)星定位系統(tǒng)用的是精準(zhǔn)度高得多的原子鐘……據(jù)說這玩意每2000萬年的誤差才只有1秒。
不過當(dāng)然,王學(xué)新只是要求對最遠(yuǎn)只有十幾或幾十公里的飛彈定位,石英電子表已經(jīng)完全能滿足要求了。
(注:網(wǎng)上有更詳細(xì)的三球定位系統(tǒng)的解說,還有圖解)