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第492章 从飞行者到B-52 (2/3)
他抬起头:“这是最简单的部分。”
“远程预警相控阵雷达,要用多普勒滤波器组把运动目标和静止杂波分开。一个典型的mti滤波器,需要几十次复数乘加。如果做fft,运算量更大。一个距离门,大概需要几百到几千次复数运算。假设雷达有512个距离门,脉冲重复频率1000赫兹,那每秒要处理的复数运算量,就是512x1000x几百,大概几千万次。”
张副院长的眉头皱了一下,但没说话。
“同时跟踪几十个目标,每个目标要做航迹滤波、坐标转换、预测更新。卡尔曼滤波,矩阵求逆,都是浮点运算。这个运算量,比信号处理本身还要大。”
吕辰把本子上的数字加了一遍,然后抬起头。
“一个中等规模的脉冲多普勒雷达,动目标显示处理需要每秒约10到50万次复数运算。如果加上目标跟踪、航迹滤波、坐标转换,需求还要翻倍。”
他合上本子,看着张副院长。
“昆仑-0的有效算力,大约5到10万次定点运算每秒。”
张副院长点点头,等着他往下说。
“单看数字,昆仑-0的算力,在数量级上接近一个中等雷达的实时信号处理需求的下限。但有两个致命问题。”
他竖起第一根手指。
“第一,定点运算不够用。雷达信号处理需要大量浮点运算。浮点数的动态范围,不是16位定点能覆盖的。昆仑-0的浮点靠微程序模拟,用定点指令拼出浮点运算。速度要慢一个数量级。实际可用算力,大概只有1到2万次浮点运算每秒。这远远不够。”
他又竖起第二根手指。
“第二,实时性要求达不到。雷达信号处理是‘硬实时’系统。天线扫过一圈,必须在下一圈到来之前算完。迟了,目标就丢了。昆仑-0采用的是批处理模式,没有中断响应,没有任务调度,没有优先级管理,满足不了雷达的实时需求。”
吕辰想了想,又补充了一句。
“张副院长,我打个比方,您就明白了。莱特兄弟的‘飞行者一号’,1903年飞上了天。但您不能用它去扔炸弹、运货物。昆仑-0和实用化雷达计算机的关系,就像‘飞行者一号’和b-52战略轰炸机的关系。前者证明了‘能飞’,后者才是‘能打仗’。”
张副院长听完,沉默了很久。
他手里的烟已经烧到了滤嘴,烫了一下手指,才回过神来,把烟蒂扔在地上,踩灭。
他拍了拍膝盖上的灰:“我明白了,昆仑-0是‘飞行者一号’,不是b-52。”
吴国华插了一句:“张副院长,昆仑-0虽然不能直接用在雷达上,但它的技术成果可以下放。向量指令集、双核心冗余、模块化架构,这些都是可以移植的。用这些技术,专门设计一款雷达信号处理计算机,不是没有可能。”
张副院长看着他:“你的意思是?”
“我的意思是,”吴国华说,“昆仑-0是通用验证机。它的任务,是证明这条路能走通。下一步,可以针对不同的应用场景,做专用机。雷达信号处理有雷达信号处理的专用指令集、专用架构。导弹控制有导弹控制的专用指令集、专用架构。这些专用机,可以共用昆仑-0的技术积累,但针对具体需求做优化。”
张副院长点了点头,若有所思。
“那导弹呢?”他突然问了一句,“昆仑-0能不能支撑一个导弹发射台的地面控制系统?”
吕辰和吴国华对视了一眼。
张副院长眨眨眼:“除了雷达,我们也管点地空导弹。一个导弹发射台,需要做发射诸元计算,目标坐标、弹道参数、发射窗口。发射前要自检,发射时要时序控制。这些运算,算力要求不高吧?”
吴国华想了想:“发射诸元计算,本质上是解弹道方程。给定目标坐标、导弹性能参数、发射点坐标,求解最优发射角和飞行时间。这个运算量,大概几千到几万次浮点运算。如果提前算好,存在表里,查表就行。实时计算,也问题不大。用昆仑-0,确实能算。”
他顿了顿:“但有两个问题。第一,发射诸元计算不需要昆仑-0这么大的算力。地面指挥仪用一个炮兵计算器,就是红星二号的军用版,就能满足需求。用昆仑-0,是大材小用了。就像用大型计算机去算1加1等于2。”
张副院长笑了:“那第二个问题呢?”
“第二,导弹的大脑,是弹上计算机。弹上计算机,要能扛发射过载,要能在极端温度下工作,抗电磁干扰、抗振动。要小,要轻,要省电。昆仑-0四百公斤,800瓦功耗,不可能上弹。”
他看着张副院长,语气认真:“但昆仑-0的技术成果,可以下放到弹上。用同样的架构,做微型化、抗过载设计。专门研发一款弹上计算机,花时间就能做到。”
张副院长沉默了一会儿,然后点了点头:“好。这个思路,我回去好好想想。”
他从兜里掏出烟,给吕辰和吴国华各递了一支,自己也点上一支。
“吕工,吴工,技术路线上的事,有时候就是需要有人把话说透。”
吕辰笑了笑:“张副院长客气了,我们不过是纸上谈兵,真要落地,还得靠你们二十五院的人。”
张副院长摆摆手:“纸上谈兵?今天昆仑-0跑起来之前,多少人说是纸上谈兵?现在呢?机器在那儿摆着,程序在那儿跑着。这不是纸上的东西,这是真东西。”
他站起来,掸了掸裤子上的灰。
吕辰和吴国华也起身相送:“行了,不打扰你们了。”
张副院长走了几步,又回过头来。
“吕工,你说昆仑-0是飞行者一号,不是b-52。但莱特兄弟飞完之后,不到50年,b-52就上天了。”
吕辰笑道,语气坚定:“咱们不用等50年,5年就够。”
张副院长点点头,转身走了。
“这个人,有意思。”吴国华笑道。
两人又站了一会儿,往会议室走。
等他们到的时候,会议室里已经坐整齐了。
主席台上的名牌已经换过。
刘星海坐在中间,左边是钱先生和王先生,右边是夏先生和孙老,还有几个吕辰不认识的人。
两点整,刘星海敲了敲桌子。
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