从野外到室内：计算机实时数字仿真

20 世纪60 年代初，军队急需全自动高炮指挥仪，哈尔滨军事工程学院的慈云桂教授向国防科委请命，争取到了研制任务，成立了441-C 高炮指挥仪研制小组，组长康鹏，研制人员有周凤武、乔国良、刘凤歧、蹇贤福、戴世宗、张树生等，还有留校的优秀毕业生俞午龙、李时昆、王万章和慈云桂教授的研究生邵仁昌。十来个人就此进入了“仿真”这个崭新的领域。开始是为37 炮研制自动指挥仪，小组称为“三七组”，最后是为57 炮配套，完成了57-1 全自动高炮指挥仪系统。

慈云桂院士

“二战”期间，以炮瞄雷达、机电式高炮指挥仪和带有随动装置的火炮组成的防空高炮系统，提高了瞄准精度和跟踪速度。后来先进技术纳入“解算装置”专业，晶体管计算机也有了用武之地。

打靶需要动用飞机、高炮、雷达和同步照相系统，检测飞机航迹的电子经纬仪都是进口设备，要制定飞行计划，选择机型、飞行航线、飞行高度和速度，并根据气象条件和所飞空域的预报调整，要与多个部门协调，地空协调往复要等上十天半月，还要气候条件保障，阴天、雾霾、天黑都不能飞行，一次打靶往往要有三五个月才能完成。康鹏提出了建立实时数字仿真系统方案，在室内模拟打靶的全过程。困难，成为技术创新的源泉。

一开始。441-C 样机在靶场不能正常工作，使用新研制的数模、模数转换部件，随动系统不稳定，计算机与雷达、高炮连接后炮身颤动不停，无法试验，计算机专业人员毕竟还不了解高炮，不掌握空中目标及其飞行数据，也不懂雷达。没有这些装备、设备组合成系统的知识储备和经验，没有可以借鉴的国内、国外技术资料，完成这一任务的难度极大。凭着哈军工培育的意志，凭着年轻力壮的身体，他们在荒原上拼出一项项成果，难题就是要去攻克的目标。一方面去靶场调查、学习，熟悉现役机电式高炮指挥仪的性能，另一方面抓紧时间研制配套的441-C 计算机样机。

文革前获得国家荣誉“发明证书”的两位计算机人之一，哈军工计算机研究室助教康鹏

哈军工研制的第一台441—B晶体管计算机

为了实地检测和试验，他们想就地借用白城靶场的441-B机，虽然这也是哈军工的成果。可人家一口回绝：“那是我们基地的宝贝，哪能让你们拉到野外用？”1967 年冬，康鹏一行只好带着自己的全套计算机设备和油机从哈军工上汽车，转火车，换火车，再换汽车，到达草原深处。零下30 摄氏度的严寒冻得机柜漆面开裂脱落，玻璃冻碎了，而帐篷里面的两台441-B 计算机居然都工作正常，计算机正常，工作条件就有了保障。这是中国计算机第一次到野外作业，也是最早的军用飞机航迹“数字仿真”分析，也是一次“风险行动”。谁也不清楚441-B 机能否经得起颠簸，能否在野外低温环境中工作，他们与科研处主管干部宁钢、邵国材一起把四个大机柜及打印机、输入机、发电机等辗转运输多次，拉到北国草原靶场。如果计算机损坏，康鹏等人在劫难逃，所幸一切平安。最辛苦的是刘凤歧等搞数学和俞午龙等搞硬件的人员，都要反复到现场解决需求，调试、修改，思考不停。大量航迹飞行数据，在国家靶场转换成穿孔纸带。经过无比艰辛的两个月冬季野外作业，他们带着441-B 计算机和多箱穿孔纸带平安返回哈军工大院。

从1969 到1972 年，441-B 机三次前往靶场，“仿真”系统逐步完善。1968 年哈军工441-C 小组完成相距60 米的441-B 与441-C指挥仪样机联机，构成实时数字仿真系统。1969 年，完成两机联机构成混合式441-B/C“数字仿真”机，其中的B 机负责计算高炮射击诸元，并同时操控笔绘仪绘出虚拟飞机飞行航迹和虚拟高炮射击弹迹，C 机操控与其连接的高炮。在系统实验时，B 机操作人员目视虚拟飞机飞行航迹和虚拟高炮射击弹迹之差，根据高炮上下左右转动正常与否，调整计算公式参数，以图完善。

同年，研制组又对441-C 专用机进行了改造，研制成了车载式441-C 通用机，并用该机实现了441-B 与441-C 专用机联机使用的实时数字仿真功能，系统机动性好，实用性及环境适应性更强。从此，不动用高炮、飞机，在室内就可以组织虚拟飞行，虚拟射击，任意反复。

今天，部队的多种训练，飞机、舰艇、坦克、火炮等等，都用上了计算机仿真，而开创者，迈出的第一步就是哈军工康鹏这批年轻的中国军人。康鹏和战友们使中国成为最早开创数字仿真的国家，还创造了三个纪录：一是两台计算机联机的距离；二是运用数字仿真，产生博弈算法——人工智能“心理”状态因子算法；三是构成使用仿真算法的441-C 智能高炮指挥仪。

中国仿真学会理事长李伯虎院士，1980 年在美国见到的当时最先进的实时数字仿真系统AD-10 是1978 年左右完成的，康鹏他们的系统还要提早十年。

       2009 年3 月7 日，国防科技大学计算机学院廖湘科院长（左）到北京看望康鹏教授

笔者访问慈云桂教授的研究生邵仁昌先生（左）