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综合性卫星预警系统
Chiyankun2016 2018-5-31 10:45
综合性卫星预警系统 未来战争的一个重要的问题是对空作战。 从朝鲜战争以来的历次战争,包括伊拉克战争科索沃战争等等战争经验,告诉我们,超级大国发动战争总是以空中袭击为主要手段。能不能顶住对手的这一波突然袭击,将是一个决定战争命运的关键。所以中国必须竭尽全力做好这个准备。 现在中国在反隐身雷达等探测手段上已经有所进步。这里想讨论建立一个全覆盖的卫星监测网的可行性。 中国的高分四号卫星,在地球同步轨道,三万六千公里的高空,分辨率 50 米。这么高的好处是覆盖面积大,缺点是分辨率不够细,刚刚能看到航母。如果在中低轨道比如高度刚刚等于地球半径的高度( 6370 公里)有一个卫星网,分辨率就可以提高到优于九米的水平,可以对防控发挥重要的全球预警的作用。 如果在 高度 6370 公里(地球半径)的轨道上有四颗卫星均匀分布在一个太阳同步轨道上,就可以全天候连续不断地巡视广阔的地球带,其宽度最狭窄处为 9848 公里(恰好九十个纬度宽),相当于上海到洛杉矶的距离;最宽处 120 度, 13300 多公里。如果再增加两颗卫星,则最窄处变为 12000 多公里 (180 ° -2*arcsin ( 1/ √ 3 ) ~109 ° ) ,而且任何地方都可以同时在两个卫星组的视野之内。这个星群,足以监视我们最关注的东部沿海和太平洋;如果再有一组与它正交的卫星组,就可以实现全球的全天候的全覆盖。可以想象这两组宽超带子把地球像打背包似的包裹了起来。那个六颗卫星带子,留下的空白就只剩下两块几乎圆形的地区,直径最大处也不过 71 度( 2*arcsin ( 1/ √ 3 )),而另一组的带子最窄出也有就是度宽。也许极轨用六颗星,赤轨的四颗,这样十颗星(反之亦然,赤道平面上有六颗星,而极轨上有四颗),可以实现全球的全覆盖。而且在最重要的监视地带大约 1 万公里乘 1 万两千公里的地区,任何地点在任何时候头顶上都同时有三颗卫星在它的上空。可以通过多重测量提高探测精度。 九米的分辨率,对于探测 B2 隐形轰炸机和 F22 , F35 是够了。同时即使在同样的工艺水平上,如果在设计上和运行上多花一些心思,用更多的相机,也有可能把分辨率再提高一倍。如果再有一个激光器可以照射可疑的目标就更好了。我认为应当有一些照相机是用来盯住某些关键地点。比如关岛,夏威夷,横须贺等等。 有人会说,这个分辨率还不足以分辨飞机的种类,这个说法是值得商榷。实际的需要主要的是把军用飞机与民航机区别来。能从图形上辨别当然好,但是在不很清晰的时候也有可能通过复杂的分析方法挖掘出必要的信息。首先民航机油预定的航线,大体固定的时间表,而且机体都比较庞大,有都有明显的雷达特性。而那些隐形飞机则相反如果发现一个高速运动的目标就可以提供预警信息。可以进一步利用 AI 技术提高辨别能力。这有点像高能物理实验中的 trigger 系统。第一级可以是一个高速运动的点,然后根据其轨迹高度等等信息,以及这个点的平均面积做出进一步的判断。 这三种飞机, F35 最小长 15.67 米,翼展 10.7 米。在摄像机上也应当至少有两个点。它的 运动轨迹上必然有不同的点数,可以比较明白无误的判断出他的机型。 F22 长 18.9 米,翼展 13.65 米。在摄像机上应当有足够多的点,最少的时候是三个点,多的时候或有五个甚至更多;而 B2 就更大了,长 21 米,翼展 52 米。翼展方向上应当有 4 到 5 个点。再结合速度,高度等信息,应当能够做出判断。 让客机要大得多。 C919 ,应当是大飞机中最小的,长度也有 38 米,翼展 35.8 米,高度 12 米。如果有 AI 协助,应当可以跟 B2 等轰炸机区别开来。 这个系统的另一个重要的功能是监视洲际导弹的发射。洲际导弹发射这类红外信号很强的事件,更应当能够发现。我猜想美国现在已经有了这样一个系统。也许他们的高度更高一些,可以用更少的卫星。为了得到更好饿分辨率,用十颗卫星,不算多。中国负担得起。 当然这个系统也应当能够发现和监视大型舰船的活动。 因此需要有一个大型的综合性的团队进行数据处理而分析。 我希望这个系统可以是开放性的,可以不断更新加强。也就是说每颗星都相当于一个小型的空间实验室,可以在将来增加新的设备开展新的观测。 比如说卫星的寿命往往取决与能源。能不能给卫星送去新的光电电池板在轨道上更换呢?要知道许多设备是运行的时间越长越稳定。 关键是都先要有这个硬件设备,然后逐步挖掘其潜能。 AI 是个重要的工具。 顺便再谈一谈航母舰载机自动起降系统的研制问题。似乎现在还没有开启这个工作。颇有几位专家在网上说自动起降非常困难。我认为,这几位都没有认真思考过这个问题。计算机做任何一项特定的操作上都会比人更准确可靠。强烈建议尽快启动这个项目,如果没有那个单位主动申请,不妨由国家立项招标。国家应当对一些必要的项目立项招标。让那些本来不是那个圈子里的人有机会通过竞标发挥作用。以舰载机起降来说,空军算是业内的,但是他们没有这方面的 IT 的经验,而有 IT 的设想的人可能有不属于军事的系统,根本不得其门。可以通过招标让不同领域的人组合起来共同解决一个问题。如果把 这个问题分解一下,可以有两个方面,第一个方面试确定飞机与甲板的相对位置,第二是选择一条让飞机安全可靠的到达甲板的飞行曲线。第一个问题 相对比较简单。只要在夹板上有四个类似于 GPS 的信号发生器,飞机接受到这四个信号,就可以算出自己与甲板的相对位置。至于第二个问题,降落曲线,如果甲板是相对稳定的,降落的曲线应当有一个较大的范围,这是经验和力学数字模拟可以确定的。飞机只要能飞进那个包线之内就可以安全降落。可是如果甲板是波动的,这个包线就可能变窄,如果波动超过极限,安全降落的曲线甚至不存在了。 由此想到另一个可能的改进,就是【舰船的有源稳定 Active stabilization 。】波浪造成舰船的摇摆。现在只是烤串的惯性来减弱它,可以说是无源的减震。如果给舰船加上一些类似于鱼的侧鳍的装置,可以通过反馈信号来控制它的运动从而减轻船舶的摇晃。我相信经过一短时间的实验总能找到有效的方案。 本人不是航母热的拥护者,也不赞成海军以航母为核心。也不赞成解放台湾要等到中国的航母成军才行。但是既然中国有了航母就应当想方设法以较小的代价来实现其充分利用。美国是曾经摔过大量的飞机才达到今天的水平。我相信他们现在有自动起降的辅助系统。所以摔飞机的几率大大下降了。 附录:关于六星检测带最窄宽度的证明:
个人分类: 科技畅想|2023 次阅读|3 个评论
未来战争还必须有陆军披坚执锐
热度 2 Chiyankun2016 2017-1-26 23:30
未来战争还必须有陆军披坚执锐 刚刚在网上看到一篇《未来战争是否还需要陆军披坚执锐》,这个标题就说明目前有一股否定陆军,认为应当牺牲陆军而发展别的军种的错误思潮。显然这篇文章就是批驳那种削弱陆军的言论的,不过我觉得还不够还需要加以补充。这里是国内的公开网络,我不好公开指名道姓批评那个大校,他到处信口开河说什么中国的西部不是沙漠就是荒山,用不着保卫, 等等等等。这种人就应当开除军籍,还他普通老百姓的说话自由。 我不想把他的行为看做以加强空军为借口行搞乱中国军队之实,但是确实有这个效果。 首先我们必须看到,陆军是中国反对帝国主义侵略的中坚力量和最后的堡垒。帝国主义之所以不敢对我们轻举妄动,首先是因为我们有一支强大的让对手胆寒的陆军,在朝鲜战场,在中越边界自卫反击战场上让一切对手望尘莫及的陆军。在我们的空军和海军还在发展中的时候削弱陆军就等于自毁长城向帝国主义敞开大门。我认为即使再过十年二十年,中国的空军和海军也未必能超过美国,如果中国过没有陆军这个后盾,对手就有可能敢于放手一搏发动战争。特别是以日本法西斯军国主义为代理人的战争。只要中国有强大的陆军,对手就不能不考虑再三再四。 第二,我们应当根据战争技术的发展重新认识和定义陆军。陆军的对手不再仅仅是对方的陆军。因为侵略者首先出动的可能是空军,甚至用空军对我内地的战略要地实施突然袭击。包括对我陆军主力的打击。因此,防空已经成为陆军的面临的重要任务。这还仅仅是陆军自己的角度,在扩大一点,陆军对他驻守的地区也应当有防空的任务。过去苏联有防空军,中国在五十年代也仿照苏联设有防空军,但后来合并到空军里了。而现在的防空的一个主要方式是导弹和高炮。这完全有可能集成到陆军中去,成为陆军的组成成分。这应当成为军事变革的一个重要内容。 这应当也是我们从朝鲜战争中得到一个重要的经验教训。试想在苏联不肯出动空军的时候如果中国向苏联要几个高炮师装备苏联是没有理由拒绝的,而有了几个高炮师对手就不敢那么疯狂了,损失会少得多。 胜利的战争也是有教训的。 战争的基本原则,是保护自己杀伤敌人。既然陆军面的的敌人有对方的空军,而且是主要的威胁,那么防空,对空作战,消灭来犯的空军就理应是陆军的重要的功能。 第三,应当研究开发对陆对空两用的兼容装备。比如远程火炮是否可以与对空高炮兼容,远程的战术导弹是否可以与防空导弹兼容,能不能让同一种导弹只要改变几个设置参数就可以改变用途。我不是说所有的都是兼容型的,可以有专用的,也许它们会简单一些,但是应当有相当部分是兼容的,以应对不时之需。 现在陆军已经开始有陆航打击力量,这个问题就不说了。 总之陆军的建设只能加强不容削弱,尤其是更不能在东墙还没建好的时候就拆西墙。
个人分类: 军事观察|3050 次阅读|27 个评论
走近地下奇观——北京顺义焦庄户地道
热度 1 pony1984621 2014-11-7 11:15
走近地下奇观——北京顺义焦庄户地道    “地道好,地道妙。   打了敌人钻地道。   明里打,暗里挑。   消灭敌人最可靠。   鬼子气得干瞪眼。 抗日军民哈哈笑。” 这是一首广为流传的民兵地道歌,反映了抗日战争时间人民群众发挥聪明才智,巧妙利用当地地质条件,开展“地道战”打击日本侵略者可歌可泣的精彩故事。在北京市顺义区的龙湾屯镇,就有这样一处特殊的战争遗址,遗址位于地下,这里有地下会议室、单人掩体、陷阱、射击孔……并且用长达 11.5 公里 的地下通道将这些生活设施和战斗设施彼此相连,村村相通,四通八达,纵横交错,上下呼应。这就是著名的“焦庄户地道战遗址纪念馆”,被人称为“京郊地下奇观”。 前不久的一个周末,我和朋友有幸来到这里参观游览。刚走近纪念馆的院子,就看到门前悬挂的牌匾,由 张爱萍将军题写的“北京焦庄户地道战遗址纪念馆”几个大字。纪念馆现分为三个参观区,即展馆参观区、地道参观区、抗战民居参观区,其中展馆参观区陈列着当年焦庄户人民与敌人斗争的武器和图片资料;地道参观区可供游客钻进地道,亲身感受当年的战争历史场景,目前供游客参观的地道为830米; 抗战民居参观区包括已经修复的几处 历史遗迹 , 展示当年的历史风貌。 最让我感兴趣的,还是地道参观区,我和朋友们进入地下,发现这里如同另一个世界,曲折蜿蜒的地道十分狭窄,宽约1米左右,高低不一,平均高度1.5米,最低处仅高60厘米,需要弯着腰前进,如果两个人相对走来,只能侧身而过,具有很好的隐蔽和逃生功能,可谓是“一夫当关万夫莫开”。令人惊讶的是,这些地道的出口有很多个,比如水缸、炕洞、墙柜、锅台、猪圈、驴槽等都可以是出入口,十分隐蔽。 据史料记载,在抗日战争时期,焦庄户村的周围就有不少碉堡,驻扎大量的日伪军,他们经常残害村民,抢夺财物。1943年春天,村民们想到了躲避杀害的主意:在房前屋后开挖土洞,开口小,里面大,可以隐藏一两个人和少量的食物,一旦发现敌人来了,就钻进洞中,并在洞口横放一根木棍,然后再铺垫杂草进行伪装。但是,这种方法的缺陷是,只能躲藏,不能进行攻击战斗,倘若不幸被敌人发现,也不能逃生。 后来,村里的党支部号召大家将孤立的空洞彼此相连,组织群众大力开挖地道,形成错综复杂的地道网,并且在重要的地段挖出可容纳几十人的大规模休息室、以及指挥战斗的地下会议室和指挥所等。 据史料记载,焦庄户人民在抗日战争和解放战争年代,利用地道、地雷同敌人进行英勇顽强的斗争,从1943年到1948年共战斗150余次,击毙击伤敌人130多人,俘虏敌人100多人,击毁敌军车一辆 ,缴获武器100多支,子弹3500多发和敌电台一部。 如今,这里已经成为“全国爱国主义教育示范基地”,每年都会有来自全国各地的群众和中小学生来这里参观学习,在这里不仅可以参观地道遗址,看地道战电影,还可以吃“抗战饭”,也就是品尝窝窝头、玉米渣粥和咸菜,感受革命前辈当年的艰苦抗战生活,缅怀革命先烈的战斗精神。( 文/马志飞,图片/互联网 ) 地道战民兵歌 焦庄户地道博物馆 设置在床下的隐蔽地道出入口 地道内部场景 地道内部场景 地道内部纵横交错 地道内的会议室
个人分类: 科普写作|4476 次阅读|0 个评论
中国也曾经是劫机天堂
jiangming800403 2014-3-17 14:56
20世纪80年代以后,特别是90年代初的一段时间。中国大陆不断有人劫持(或驾驶)飞机、船舶等叛逃到台湾、韩国。1993年竟然出现了震惊世界民航业的“劫机潮”的咄咄怪事,当年,中国大陆民航共有10架客机被劫持,并飞往同一个中国的机场——台北桃园国际机场。90年代初,中韩建交,两岸关系解冻,双方不再公开策反对方人员。由于严重威胁公众安全,台湾当局对大陆劫机者的待遇由“反共义士”直接将为严重刑事犯罪。大陆的劫机潮也告一段落。中国大陆民航客机最近一次被劫持事件,是1998年国航的一位机长把飞往昆明的航班直接开到了海峡那边。 没有“虫洞”,也不是时空隧道或者平行宇宙,但大马MH370事件仍然是世界航空史最令人不可思议的迷航航班,远超过了40年前的“九一三”事件,“九一三”发生后不到48小时,北京已经基本搞清楚了那架三叉戟飞机的去向,随后苏蒙方面也大概了解了事情的经过。MH370航班失踪已经超过一周,马方混乱和自相矛盾的表现也是令人不可思议的。不仅是马来西亚政府与军方存在着灾难性的沟通问题和信息不透明,即使国防部长暂时兼任交通部长,也用了一周时间才确定了飞机失去联系后的航向。而且马来西亚的空防系统在哪里?难道睡着了吗?马军空防系统的非专业与不负责任也让世人瞠目。实际上预警雷达已经锁定了不明飞机,但在接下来的几个小时里,马来西亚军方什么都没做,一架在非正常航线上飞行的大型飞机(可能是轰炸机、运输机或者电子侦察机)大摇大摆的费劲了马领空又飞了出去。马来西亚空军是不是当未知敌机轰炸了吉隆坡,或者敌人的空降兵已经占领了吉隆坡机场,你们才会睡醒? 实际上,在九一三事件中驻蒙苏军空防系统表现得懈怠和不负责任也曾经让苏联党和军队高层大为恼火。一架从中国方向飞来的不明飞机可以轻易穿过前沿防线,深入蒙古腹地,最后因油料耗尽,在温都尔汗草原进行了一次正确但并不是非常成功的迫降,那么也意味着中国空军随时都有可能把驻蒙苏军的防空系统炸得稀烂。但是,如果苏联空军拦截和迫降了载着林副统帅的三叉戟飞机,林副统帅毫发无损的出现在乌兰巴托或者莫斯科,九一三事件后的局面将更为纠结,也不知道如何演变。 根据马方最新的情况通报(但愿他们这次不是忽悠),失去联系后,MH370航班的控制者并不是一时起意,而是精心构思了新航线,而且他也不是为了自杀。但是,MH370飞向了哪里。飞机的雷达信号消失在了安达曼海与孟加拉湾交界的尼科巴群岛。孟加拉湾与安达曼海以西是印度,以北是孟加拉国,东北方向是泰国和缅甸,但上述国家的空防系统都表示没有发现不明飞机。 从尼科巴群岛向西南就是茫茫无际的印度洋了。MH370航班,你在哪里?
个人分类: 国际观察|4096 次阅读|1 个评论
不必谈虎色变----水坝岿然不动
热度 11 zhushiao 2011-6-30 09:10
不必谈虎色变----水坝岿然不动
不必谈虎色变 ——水坝岿然不动 朱诗鳌 从古代的以水代兵(即水攻),到现代战争中的炸坝之举,都显示了洪流在战争中的巨大攻击力。特别是现在,坝高库大,水坝一旦被炸毁,浩瀚的库水将赫然而下,其破坏力更大,有人甚至比作核爆炸。应该说,一座水坝如果真的被炸毁,对下游产生的灾害是极其惨重的。 如此看来,一座水坝不就成了一颗定时炸弹么?水坝根本就不该建? 不是,水坝还是要建的!不必谈虎色变。 其实,敌方要真的炸毁一座水坝未必那么容易;相反,从维护水坝安全的角度看,在战时保护水坝不被炸毁却是办得到的。 众所周知,“战时降低库水位”是水坝工程的一项重要防空措施。因为库水位降低后,库水量减少了,水坝万一被炸后,就可以大大减少下泄水流对下游所带来的灾害。 然而,战时降低库水位这一防空措施,实际上还有更重要的另一层意义! 笔者在博文《欧洲闸坝参观随感(七)》中曾介绍过德国默讷坝在二战时的被炸过程。我们从这一过程中能得到什么启示呢? 默讷坝的被炸有两点值得我们特别注意: 一是,炸毁时库水位正处于高水位时期; 二是,炸弹是在水库水面以下一定深度( 9m 左右,不太浅也不是太深)的紧贴上游坝面处爆炸的。 笔者以为,正是由于这两种情况同时出现,才导致该坝坝体炸毁。 反转来说就是:如果库水位当时不是正处于高水位时期,而是降低到了某一水位(比如下降 10m 左右),那么,无论炸弹在什么位置爆炸,坝体都难以炸毁。 为什么呢? 默讷坝是一座重力坝。对于重力坝,我们可以按以下三种情况看看其被炸毁的可能性。 图1 图2 图3 图 1 —高水位,炸弹在水中一定深度处爆炸,坝体易炸毁; 图 2 —低水位,炸弹在水面以上爆炸,坝体难以炸毁; 图 3 —低水位,炸弹在水中爆炸,坝体亦难以炸毁 . 第一种情况 :水库处于高水位,炸弹在水位以下不太深的紧贴坝面位置爆炸(默讷坝就属于这种情况),如图 1 所示。这种情况,坝体易被炸毁,因为: 首先,炸弹在水中爆炸时,水体有阻挡并反射炸弹爆炸力的作用,爆炸力不致散失在空中,能有效地集中在坝体上; 其次,因爆炸位置相对较高,相对应的坝体断面较单薄,坝体易被炸裂; 此外,炸弹位置以上的库水,还要对坝体产生水压力,这一水压力是一种将坝体推向下游的作用力,是导致坝体破坏的因素,如图 1 中蓝色箭头所示。 第二种情况 :库水位降低到上述炸弹位置以下,炸弹仍在上述位置爆炸。因为是在空中爆炸,没有水体的阻挡与反射影响,爆炸力就小多了;此外,也没有静水压力的推力作用,因而坝体就难以炸毁,如图 2 所示。 第三种情况 :炸弹在水位降低之后的水下爆炸。由于这时炸弹所在位置相对应的坝体断面较宽厚,水压力的影响相对来说也较小,因而坝体也难以炸毁,如图 3 所示。 综上所述 , 我们从默讷坝能得到的启示是:库 水位降低后,无论炸弹在水面以上爆炸,还是在水面以下爆炸,坝体都难以炸毁。 水坝枢纽一般都设有大泄量的泄水建筑物如溢洪道和泄水底孔等,在战时可很快将库水位降低到预定的高程。即使像具有庞大库容的三峡工程,由正常蓄水位 175m 降至 135m 高程,降幅达 40m ,最多也只需 7 天时间。因此 , 战时降低库水位的操作是从容的,都在掌控之中。 可见,战时降低库水位,不仅是水坝工程通常意义下的防空措施,用以减少水坝万一被炸后对下游所带来的灾害;而更重要的是,可以有效地维护水坝本身的安全,水坝可以岿然不动,炸坝之举也因而失去了用武之地。
个人分类: 坝工|6304 次阅读|19 个评论

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