大阅兵背后的电脑技术 成川 1999年 第47期 01版 　　观看过国庆五十周年大阅兵的人们，一定不会忘记那个镜头：人民空军的132架战鹰，分成十个梯队，准时通过天安门上空，接受了江主席和全国人民的检阅。它们以强大威武的阵容和整齐标准的队形向世界展示了新时期人民空军的建设成就和装备实力，备受世人瞩目。 　　但大家也许不知道，在阅兵式那些激动人心的场景后面，还有着计算机技术立下的“汗马功劳”呢! #1接到了光荣的任务 　　作为空军的计算机技术人员，我有幸参加了大阅兵飞行训练中的一些技术保障工作，亲身感受到了计算机在训练中发挥的作用。 　　在10月1日的大阅兵中，空中梯队的飞机都是以“米秒不差”的标准通过天安门的。所谓的“米秒不差”就是：准时到达天空门上空接受检阅，要做到一秒不差；飞行梯队始终保持编队队形，飞机之间的间隔做到一米不差。 “米秒不差”的标准虽然简单明了，但却包含了极高的要求。单就保持编队队形“一米不差”来说吧，可以设想一下：假如有几辆以时速800公里一起奔驰的汽车，每辆汽车的间隔仅有20米，如果稍微动一下方向盘，车队的间隔会出现什么样的情况?更何况飞机是在空中高速飞行，会受到气流等各种外界因素的影响。要达到标准，通过地面观察，肉眼判断是行不通的，因为肉眼根本无法分清高空中几米的误差。因此空中梯队指挥部要求我们用计算机技术来辅助训练，使训练更精确。 　　我们接到空中梯队指挥部的任务后，心情非常激动，作为一名普通军人，能在这次世纪大阅兵中出一份力，真是一辈子都值得骄傲的事情。我暗下决心，一定要使出自己的全部本领，确保飞行梯队阅兵成功进行。 #1要确保飞行成功 　　在研究了受阅飞机和飞行编队的特点后，我们用了一台有长焦距功能、清晰度较高的数码相机来拍摄高空的飞机。设计程序前我用这部相机拍了一百多张照片，反复实验了相机的性能和特点，以便有针对性地进行设计，扬长避短。 　　设计的原理是这样的：首先用数码相机在飞行编队通过的正下方拍照，这样拍出来的应该是一个飞行编队的准确投影，记录下这次编队飞行的原始数据；然后将图像输入电脑中，这时先用图像处理技术对照片进行一些处理，如图像锐化、轮廓突出、对比增强、放大图像等，使照片更清晰易辨，减小图像不清晰引起的误差；最后用编制的程序进行分析。 　　程序在图像中识别出飞机的长宽大小等特征部位的数据，和预先输入的实际值一一对比，加以分析选择，分别得出二维方向的两个比例尺。这个比例尺是获得整个判读数据的关键因素，也是比较复杂之处。原因在于计算的过程中要消除许多可能引起的误差，才能适应阅兵标准的要求，如：各架飞机在天空中每次飞行的状态不可能完全一致，再有，作为飞行大舞台的天空也是会变化的，云或能见度的改变都会给拍摄的曝光量、清晰度带来影响，还有拍摄时手持相机的方位、角度的不同等等，都可能给精益求精的训练评判带来误差，必须专门拿程序先判别再用公式去修正。再接下来，计算机依照编队图像上的机群，测量出需要的各架飞机间的数据，和已经得出的比例尺进行换算，就可以求出所需的实际飞行数据。 　　程序到此可以说已基本完成了任务，但考虑到这是为阅兵飞行训练提供评判和参考，提供的资料应当更具直观性和参考性，便于飞行员们对照分析和记录保存。于是将输出的形式设计了一番，制作成卡片：上方打印出整个编队的飞行图像，下面分别列出各机的飞行数据，并注明相关的信息，供以后查阅总结。这样看上去一目了然。 　　通过快速计算，我们还可以在阅兵前看到一遍模拟的空中梯队通场表演，以便在天气变化等特殊情况下，迅速回应，找出最好的方法。 #1零秒零米的误差 　　在设计程序时，即使是一个细微之处我们也做到了尽量精确，比如飞机图像大小要取到最小单位（一个像素），数据都使用双精度浮点变量等，这样经过一系列的复杂计算和修正，得出的结果就很精确了。后来经过我们实际测算和验证，它的精度达到了0.1米，完全能满足“一米之差”的阅兵编队要求。 　　在导航人员和飞行员的努力下，10月1日，我们的飞行梯队以零秒零米的误差通过了天安门上空，接受了江主席和全国人民的检阅。我们的心里别提多么自豪了。 　　我们的这套计算机系统在阅兵飞行训练的“一米不差”上一直发挥着重要作用，受到了阅兵空中梯队指挥部的肯定。 　　在这次国庆五十周年的庆典中，空军的飞行编队都用上了电脑。像在国产最新型歼击轰炸机“飞豹”组成的箭形梯队训练中，计算机专家们也编制了优秀的训练软件。不仅如此，我们的陆海军检阅部队也都把电脑作为了他们训练的秘密武器。国庆阅兵大典，也是一次科技力量的大检阅。它的背后，有着多少计算机工作者付出的辛勤劳动啊。