最簡單的例子,如果要摧毀一座有很多個橋墩的大橋,最理想的攻擊方式,就是同時使用多枚彈藥打擊盡可能多的橋墩。
在這種情況下,空軍的這個要求的價值就體現出來了,畢竟激光制導炸彈是自由落體,每一枚炸彈從數百乃至數千米的空中落下來,都是要花時間的,而且在沒有地面照射的情況下,載機還必須保持照射制導。
這對于載機的生存,是一種很嚴峻的挑戰,如果多枚炸彈還必須一枚一枚的扔的話,那情況就會更加惡化,載機在敵防空火力下的生存概率會急劇下降。
高振東不得不感慨,空軍那幫子人的腦瓜子就是轉得快,甚至他們的眼光,比激光制導炸彈真正的發明者——花旗佬還要長遠一些,花旗佬在一開始的時候,可是沒有考慮這個問題的。
只是對于春雷廠來說,這種要求有點超出他們的能力范圍了,一開始他們想法還是挺簡單的,這好辦,一枚炸彈一個照射設備,這不正好?各行其道,各炸各的就行。
實際上,當真正投入試驗之后,他們才發覺問題不是那么簡單。
——激光打到目標表面之后,是漫反射的。
漫反射就意味著多個接近的目標之間,其反射的激光相互之間區域是極大重疊的,飛在空中的炸彈,會同時接收到多個目標的激光回波信號。
俗話說一個和尚有水吃,三個和尚沒水吃,對于炸彈來說,同時收到多個信號,它就不知道該怎么辦了,因為這些信號除了強弱有區別之外,其他都是一樣一樣的,根本就沒法區分,如果都對著最強的信號飛,那事情就亂套了。
總結下來就是,當同時在較小范圍內照射多個目標,指示多枚炸彈進行打擊的時候,炸彈的行為是不可預測的。
最好的情況,是重復打擊,也就是多枚炸彈奔著信號最強的那個目標飛去,這種情況下,好歹還能夠打中一個目標,雖然打擊威力嚴重溢出,總不至于什么都撈不著。
最壞的情況,是一個都打不著,炸彈一會兒往這邊飛,一會兒往那邊飛,最終什么都沒打中,或者激光之間相互干擾,炸彈根本就不知道往哪兒飛,整得跟個自由落體炸彈似的也不是不可能。
根據春雷廠的試驗,當多枚炸彈打擊同一個區域內多個目標的時候,炸彈的命中率會急劇下降。
“高總工,現在我們遇到的,就是這個問題。您是激光器的發明人,對于激光的應用方面,比我們要深入得多,我們這次請您來,就是想看看有沒有辦法解決這個問題。”張總的話很誠懇。
“你們有沒有嘗試過解決?”
“嘗試過,我們想用不同的波長來解決這個問題,但是發現這樣根本不可能,多波長的激光器和導引頭,從成本、體積、重量上來說都是不可接受的。”
張總他們想的辦法,還是比較直接的波分復用,通過不同波長來實現同一空間內的多目標導引。
但是這種方法理論上是可以用,但實際上從當前的技術能力來說,屬于是理論上沒問題,工程上沒可能。
想要實現這種方式,當前他們只有一個辦法,那就是在照射器上裝很多個不同波長的激光器,然后在導引頭上想辦法實現波長選擇,先不說技術上能不能實現,這種方式的代價,簡直大到沒法接受。
高振東聽明白他的問題之后,想了一下,對于他來說,如果不是要直接拿出具體方案的話,那這個問題他都不用去搜索自己系統里的資料,因為對于他來說,在理論層面上,答案基本上是現成的。
他之所以要想想,主要是考慮怎么才能給張總他們說清楚這個問題。
“張總,這個問題不難解決,特別是你們現在可以使用單片機之后。其實不用單片機也行,不過單片機相對來說,潛力更大一些。”
張總聽見高振東連三十秒都沒有,就告訴他有辦法,心里非常高興,還是高總工靠得住啊,這技術,這功底,沒得說。
想到這里,他有些埋怨空裝局那邊,你們要是一開始就提出這個要求,沒準兒一開始的方案里面,高總工就給解決了,都不用走彎路。
高振東在黑板上寫下了兩個字——“編碼”。
“想要解決你們這個問題,最簡單的辦法,就是給激光信號編碼。”
“編碼?”
“對,采用某種方式,讓不同照射器的激光帶有自身的特征,導引頭通過投放前預設的參數,去分辨這些特征,做到不同的導引頭,只對自己的那束激光感興趣。就好像找媳婦一樣,每個人只能找自己媳婦。”
高振東這個接地氣的“找媳婦”說法,引得在場的同志們都笑了起來,高總工還挺幽默,但是他的這個思路,卻是讓他們一下子茅塞頓開,對啊,波長分不開,那我們就把信號給分開。
實際上如果有通信院或者運算所的同志在他們課題組里的話,基本上能很快找到這個思路,就算一時間找不到具體的辦法,但是思路上是沒問題的。
不過春雷廠的同志以前都是搞炸彈的,搞過SS.11的仿制,但是SS.11完全沒有這種需求,那玩意直接拖一根線,和月老的紅線拴得一樣死,根本就沒有信號“出軌”的可能性。
“高總,那具體要用什么辦法?”春雷廠的張總問道。
既然高總工剛才都說了,用單片機和不用單片機都能實現這個目標,那就說明他心里必定是有一套,甚至很多套方案的。
不出他所料,高振東點了點頭:“嗯,辦法有很多種,對于你們現在來說,最簡單的辦法就是脈寬調制。”
“脈寬調制?”又是一個新東西。
“對,簡單來說,就是用不同的脈沖寬度,來區分不同的照射源。我舉個例子吧。”高振東拿起粉筆,在黑板上畫了幾個不同寬度的方波波形。
“比如,所有的激光信號,使用同樣30的占空比,但是一號照射器,脈寬是1ms,二號是2ms……以此類推,這樣的話,在接收器這邊,都不用什么單片機,在SZ61系列里面找個計時器之類的芯片就能解決問題,你們只要在炸彈投放之前,把屬于那枚炸彈的脈寬參數設置進去就行。當然,這個數字只是我隨口舉例,你們掌握我的意思就行。”
這是最簡單的編碼方式之一,甚至它都不能算是編碼,只能說是把信號區分開來,能夠攜帶的信息極為有限,它只攜帶一個信息——這個信號是誰的,別的任何信息都沒有。
“真的呢,使用脈寬可以很容易的就把信號給區分開來。”
“這個辦法好,基本上對于現有的制導系統,更改非常小,只需要在照射器里插入一個脈沖生成器,在導引頭那邊插入一個脈寬選擇器就行。”
不過有的同志對高振東舉的例子,有點沒太明白,主要是為什么他要選擇那個特殊的占空比。
“高總工,為什么一定要30占空比?其他的占空比不行么?比如最容易實現的50占空比。”占空比,簡單來說,就是信號為“1”的時間,與總的信號周期時間之間的比值,50占空比,就意味著在一個周期內,信號為“1”的時間與為“0”的時間是相同的。
從技術上來說,50的占空比是最容易實現的,它只需要記錄一個時間,到時間就翻轉信號即可。
“因為50占空比在脈寬為整數倍增加的時候,還是更容易引起信號的誤判。可以不是30,但不建議是50。”
這種小技巧,對于春雷廠的同志們來說,還是第一次聽見,畢竟他們以前對數字電路的理解是很有限的。
當他們擊節贊嘆,感慨又學到新知識的時候,高振東提醒他們:“這種辦法簡單直接,代價很小,但也不是沒有缺陷。”
“高總,缺陷是什么?”
“從可靠性、系統復雜度來說,不可能設置很多種不同的脈寬,對于系統來說,過大的脈寬意味著控制響應速度的降低,脈寬大到一定程度將失去實際意義,而過小的脈寬會增加脈寬識別電路的技術難度,因此從實際上來說,這種方式的制導通道數量是相對有限的。不過從實際作戰出發,脈寬編碼的制導通道數量是能夠滿足要求的。”
在同一區域需要同時往下砸激光制導炸彈的數量,實際上是不會特別多的,所以要說夠用,脈寬編碼也還夠用。
張總點頭記下,但是他還是對其他的編碼方式感興趣,也許現在用不上,但是沒準兒什么時候有個新武器就能用上了呢:“高總工,還有其他什么編碼方式?”
高振東沒有直接回答,而是問他們:“既然我們可以通過脈寬識別信號,那你們想想,還有什么方式可以對信號進行區分的?哪怕是不帶任何信息,只是把信號區分開來就可以。”