“地火重生”计划首个攻坚点,选定为技术相对直观、需求最迫切的近程反导\/反无人机系统,代号:“火眼金睛”(源自“激光灭蚊”的核心思路)。
团队组建:
总负责\/技术顾问:陈默(把握核心思路,解决关键瓶颈)。
工程实现\/系统集成:王浩(负责激光器、机械、散热等“硬”科技)。
AI视觉\/火控算法:李思远(负责目标识别、跟踪、分类等“软”科技)。
测试评估: 防空部队研究所专家。
成本审计:郑处长(如影随形)。
核心目标转化:
蚊子 变 导弹\/无人机:目标特征(大小、速度、红外信号)天差地别!
低功率激光笔 变 高能毁伤激光器: 功率需求提升百倍!散热、大气衰减成为噩梦!
后院小范围 变 战场复杂环境: 背景干扰(云层、地物杂波)、电子对抗、多目标处理!
起点:复刻与评估
团队首先在实验室里,小心翼翼地复原了陈默高中时的“激光灭蚊炮台”原型机。
测试(打蚊子):在密闭蚊帐内,原型机成功识别并击落数只蚊子。郑处长冷脸:打蚊子是挺准,打导弹呢?这功率连蚊子翅膀都烧不穿!”
识别算法只能处理慢速、小目标(蚊子),对高速、小RcS目标束手无策。
激光功率太低(<1瓦),毫无毁伤力。
转台速度慢,响应延迟高。 抗干扰能力为零。
2. 攻坚1:AI视觉升级(李思远组,第1-2月)
挑战: 如何在复杂背景下快速、准确识别出超低空、高速、小RcS的导弹\/无人机?
“土味”起点:深入剖析“灭蚊”算法(基于简单颜色、形状、运动特征)。
多光谱融合: 引入高分辨率红外热像仪(探测发动机热源)和微光电视(补充细节),与可见光摄像头数据融合。
特征库扩充: 建立典型反舰导弹、巡航导弹、各型无人机的多维度特征数据库(轮廓、热信号、运动模式)。
算法进化: 在“灭蚊”的简单规则基础上,引入更复杂的机器学习模型(cNN卷积神经网络雏形),利用大量模拟和实拍目标视频进行训练。过程艰辛: 初期虚警率高,漏警也多。团队日夜调试参数,优化特征提取。
关键突破: 开发出“运动-热纹-轮廓”三级筛选算法,大幅提升在复杂背景下的识别精度和速度。在模拟测试中,对典型亚音速反舰导弹目标的发现距离提升至8公里,识别率>90%。
3. 攻坚2:高能激光器
挑战: 如何获得稳定、可靠、能瞬间毁伤导弹\/无人机的高能激光(>30千瓦)?如何解决散热和大气衰减?
“土味”起点: 研究“灭蚊”激光器的驱动电路和光路。
解决方案:
技术路线: 选择光纤激光器组合方案(技术相对成熟,光束质量好,易于功率合成)。
功率合成: 将多台中功率(如6千瓦)工业级光纤激光器的光束,通过精密光学系统进行光谱\/偏振合成,输出总功率>50千瓦。难题: 合成效率低,光路复杂易失调。王浩团队设计了自适应光学补偿模块(利用“浪尖点穴”的微调理念),实时校正光束畸变。
散热地狱: 高功率带来恐怖热量!采用微通道液冷 + 相变材料储热的复合散热方案。试验事故: 初期液冷管道在高功率下爆裂!团队改用耐高压航空管路,并增加冗余回路。
大气衰减补偿: 研发基于实时气象数据(温度、湿度、能见度)和激光回波反馈的自适应功率\/焦距调节算法。在雾霾天测试时,效果显着。
关键突破: 首台50千瓦级光纤组合激光器样机在实验室持续运行30秒无故障!靶板烧蚀测试显示,能在1秒内烧穿5mm厚铝合金模拟弹体蒙皮!郑处长看着惊人的电费单和复杂的冷却系统,眉头紧锁:“这功率上去了,成本和体积也上去了!怎么装舰?怎么机动?”
4. 系统集成与初样测试
将升级后的AI视觉系统、高能激光器、高速精密转台(借鉴“巡天”伺服技术)、指挥控制系统集成到第一个试验平台上(体积庞大,固定式)。
首次打靶测试(模拟亚音速靶弹): AI系统在7公里外发现目标,稳定跟踪。激光成功照射并烧蚀靶弹尾部,导致其失控坠毁!
试验中遭遇强电子干扰(蓝军模拟),AI系统短暂失锁。激光器连续射击后散热告急,被迫降功率。
暴露出的问题:抗干扰能力不足。
持续作战能力(散热)有限。
系统体积重量过大,无法机动部署。
看着试验场上升起的靶弹残骸烟雾和旁边仍在嗡嗡作响、散发着热浪的庞大试验平台,陈默、王浩、李思远和测试团队的成员们脸上并没有太多喜悦,反而写满了凝重。
“抗干扰、散热、小型化… 这‘火眼金睛’想真正上岗,还有三道大坎要过啊。”王浩抹了把脸上的汗水和油污。
“算法还需要加固,对抗性训练的数据量远远不够。”李思远盯着屏幕上被干扰时段丢失的目标轨迹。
陈默点点头,目光却异常坚定:“方向没错!打中了就是重大突破!接下来,集中力量啃这三块硬骨头!王工,散热方案再优化!李工,抗干扰算法优先级提到最高!郑处长那边…我去解释成本和进度。”
他转头望向远方,仿佛看到了下一个亟待“重生”的项目——那个为妹妹做的“会眨眼的布娃娃”。单兵智能化的道路,同样不会平坦。
“地火重生”的第一簇火苗已经点燃,但要将这“土味”星火燎原,照亮共和国的钢铁防线,还有漫长的、充满挑战的征途。而“军工大摸底”那严谨、务实、百折不挠的试金石,才刚刚开始展现其真正的威力。