F-35传感器:DAS、EOTS与传感器融合如何工作

F-35的传感器融合是一套软件,它把雷达、红外摄像机、瞄准系统、电子接收机和数据链的探测结果汇集起来,为每个目标合成一条航迹。 飞行员看到的是每架飞机、每艘舰艇或每处导弹阵地各对应一个符号,而不是几块需要靠肉眼比对的屏幕。
飞行员和各国空军都说,这是F-35区别于老式飞机的最大特点,甚至排在隐身之前。它也是这架飞机最依赖软件的部分,因此TR-3计算机的延误才如此要紧。本文介绍这些传感器,以及F-35的传感器融合如何把它们联为一体。
F-35有哪些传感器?
态势图由五套系统提供信息,其中四套在飞机上,另一套负责引入其他平台看到的情况。
| 系统 | 类型 | 主要任务 |
|---|---|---|
| AN/APG-81雷达 | 有源相控阵 | 发现并跟踪空中和地面目标,地形测绘,实施干扰 |
| AN/AAQ-37分布式孔径系统 | 机身四周的六台红外摄像机 | 导弹告警、跟踪附近飞机、为头盔提供图像 |
| AN/AAQ-40光电瞄准系统 | 机头下方的红外摄像机和激光器 | 远距离识别、激光指示、红外搜索与跟踪 |
| AN/ASQ-239电子战系统 | 机翼和尾翼内的天线 | 探测并定位雷达、威胁告警、实施干扰 |
| 通信、导航与识别系统 | 电台和数据链 | 与其他F-35及友邻部队共享航迹 |
雷达部分见F-35雷达。其余传感器都是被动的:只接收能量而不发射,使用它们不会暴露飞机。这与F-35隐身技术一文所讲的思路是一致的。
分布式孔径系统是什么?
分布式孔径系统简称DAS,由嵌在蒙皮里的六台红外摄像机组成,合起来可以看到各个方向。它有三项任务:发现导弹发射时的热信号,并告诉飞行员导弹来自哪里;不开雷达就能跟踪附近的其他飞机,包括僚机;提供让飞行员“看穿”座舱地板的图像,详见F-35头盔。
最初的系统由诺斯罗普·格鲁曼制造。该公司称,在2010年的一次试验中,它跟踪到了1300多公里(800英里)外的一次火箭发射。2018年,雷神公司被选中提供图像更清晰的替代系统,项目时间表把“下一代DAS”能力列在2027年9月。
EOTS是什么?
光电瞄准系统装在机头下方多棱面蓝宝石窗口的后面。它承担了老式战斗机挂在挂架上的瞄准吊舱的工作:提供放大的红外图像用于远距离识别目标,用激光为制导炸弹指示目标,并带有激光光斑跟踪器。把它装在机内,就避免了吊舱带来的雷达信号和阻力。
它还可以作为对空的红外搜索与跟踪传感器使用。现役的这套设备是2000年代的产品,图像不如最新的吊舱清晰。分辨率更高、增加了更多波段的“先进EOTS”已列入Block 4计划。
F-35的传感器融合是怎样工作的?
每个传感器都把探测结果报给核心处理器。融合软件判断哪些报告指的是同一个目标,把它们合并,只保留一条航迹。如果雷达在远距离上发现一架飞机,电子战系统又在同一方向听到雷达信号,飞行员得到的就是一个标注了可能机型的符号。
软件还负责调度传感器。如果某条航迹质量不高,它可以不等飞行员下令,就让雷达或瞄准系统转过去仔细看一看。为了识别探测到的目标,它会把信号与一个已知雷达和武器的数据库进行比对,这个数据库叫作任务数据文件,按地区分别编写,由专门的实验室负责更新。
结果显示在一块大触摸屏上和头盔里。飞行员的工作从操作传感器变成了决定怎么做,这正是第五代战斗机的核心理念。
F-35之间如何共享所见信息?
编队中的F-35通过多功能先进数据链(MADL)互相传送融合后的航迹。这种数据链使用难以被探测的窄波束定向传输,四架飞机不必打破无线电静默,就能建立起一幅共同的态势图。一架飞机看到的目标,会出现在所有飞机的屏幕上。
与其他部队联络时,它使用北约的标准网络Link 16。这使F-35可以充当其他武器的前沿传感器。在美国的试验中,F-35的航迹数据曾被用来引导舰射SM-6导弹和陆军的“爱国者”拦截弹,攻击它们自身雷达看不到的目标。飞机的整体定位见F-35是什么。
常见问题
F-35的传感器融合是什么?
一套软件,把飞机所有传感器和数据链的探测结果合成每个目标一条航迹,显示在同一块屏幕上。
F-35有多少台摄像机?
分布式孔径系统有六台红外摄像机,另外机头下方还有瞄准系统的摄像机。
EOTS代表什么?
光电瞄准系统(Electro-Optical Targeting System),即F-35内置的瞄准和红外搜索传感器。
MADL是什么?
多功能先进数据链,一种窄波束数据链,F-35用它互相共享数据而不易被发现。
F-35能为其他武器提供引导吗?
能。它的航迹可以传给舰艇和地面防空系统,这已在美国的试验中得到验证。
任务数据文件是什么?
针对特定地区的威胁信号数据库,飞机用它来识别传感器探测到的目标。
- Wikipedia – Lockheed Martin F-35 Lightning II: en.wikipedia.org
- Defence Industry Europe – US plans major F-35 weapons expansion (F-35 Modernized Selected Acquisition Report): defence-industry.eu
- The Aviationist – The F-35 kill switch: separating myth from reality (mission data files): theaviationist.com
- The Aviationist – DOT&E says no combat-capable TR-3 F-35s were delivered in FY2025: theaviationist.com
