F35,第五代战机,是世界上最大的单发单座舰载战斗机和世界上仅有一种已服役的舰载第五代战斗机,单机造价超过1亿美元,堪称战斗机中的吞金兽。 F35配备的有:ANAPG81有源相控阵火控雷达、ANAAQ37分布式孔径系统、ANAAQ40光电瞄准系统、ANASQ239电子战系统等,通过不同传感器将进一步实现融合,以将F35战机作为信息化联合作战节点,实现多平台交互与协同作战等。 其中,ANAPG81可在ANAAQ37系统的指示下对弹道导弹进行精确探测和测量,为美国网络中心机载防御单元(NCADE)或宙斯盾系统拦截提供火控支持;ANASQ239与EOTS高度融合,能够在保证F35隐身性能的前提下,为ANAPG81提供敌机的精确方位指示。 F35传感器系统有源相控阵(AESA)火控雷达 F35传感器的核心是诺斯罗普格鲁曼研制的ANAPG81有源相控阵(AESA)火控雷达,其天线上具有一系列由高速处理器连接的发射接收(TR)模块,既可以将不同任务分配给阵列中的不同TR模块,也可为有更高功率或灵敏度需求的任务分配更多的模块。 ANAPG81雷达可以实现多模雷达的功能,具备有源干扰、无源电子防御与通信能力;能够创建高灵敏度合成孔径雷达地图,进行自动识别目标,能够通过逆合成孔径雷达进行海面目标的检测与识别。 ANAPG81雷达 该型雷达可在与敌方防空雷达匹配的频段内进行干扰,具有破坏敌方电子设备的潜力,还同时具有电子战支持功能,其探测距离约3倍于现有雷达的探测距离,具有隔行扫描、边搜索边跟踪功能,从而可使飞行员能够在应对对手的战斗机以及低空直升机的同时,探测、识别并对固定的和移动地面目标进行武器制导,且能够提供具备超高分辨率的合成孔径雷达图像。 据称在实际测试中,该型雷达在10秒内探测到23个探测范围内的虚拟目标,并能够探测到低空巡航导弹与无人机。在空战情况下,该系统可以将接近目标的信息发送到战术态势模块,结合其他传感器的信息,为飞行员提供混战中瞄准与击落敌人的优先权。ANAAQ37分布式孔径系统(EODAS) ANAAQ37系统是美军第五代战斗机夺取制空权的关键设备之一,主要利用安装于机头、机背和机腹的6个红外摄像机实时采集高分辨率图像,将其发送到飞行员的头盔显示器上,从而为F35的飞行员提供360球形环境视图。 该系统可与ANAPG81有源相控阵雷达进行数据融合。ANAAQ37系统可探测到上千公里外的导弹或者运载火箭发射,可连续跟踪多个目标,作为被动探测系统,使得对手无法进行预警,但存在无法获取目标距离的不足;而ANAPG81则可在ANAAQ37系统的指示下对弹道导弹进行精确探测和测量,为美国网络中心机载防御单元(NCADE)或宙斯盾系统拦截提供火控支持。 据称,ANAAQ37曾在载机空中态势感知试验中,成功探测、跟踪了90公里之外迎面飞来的F16战斗机,并成功跟踪了一枚1200多公里之外的火箭。 F35现有DAS的摄像机窗口尽管采用了坚固的镀膜蓝宝石玻璃制造,仍然易被损坏,有可能会导致F35失去全部任务能力,因此美军于2018年6月授予洛克希德马丁公司研发下一代DAS的合同,而雷神公司则作为下一代DAS的供应商,将于2023年的第15量产批次开始供应下一代DAS,并将其集成到美国海军、海军陆战队、空军以及盟军所有型号的F35之上。 据称,下一代电光DAS的可靠性将有望提高5倍以上,性能将提升2倍,将能够使得6台红外摄像机之间的图像实现更高效的无缝拼接,对威胁识别和分类的可靠性更高,能提供清晰度更高的红外图像,且系统也将更加坚固、可靠,有望使F35具备所迫切需要具备的使用激光制导弹药攻击地面移动目标的能力。ANAAQ40光电瞄准系统(EOTS) F35所安装的EOTS是世界上第一款将前视红外和红外搜索和跟踪功能结合的传感器,由洛克希德马丁的导弹与火控部研制,由可见光摄像机、红外成像、激光器测距机、点跟踪器、激光指示器组成,被安装于F35机身前部下方(雷达和座舱舱壁之间),具备激光瞄准、前视红外与远程红外搜索跟踪(IRST)功能。该系统与EODAS共同构成F35的光学侦察设备。 EOTS采用了由7片蓝宝石玻璃拼接而成的单口径共光路形式,以散射雷达信号,减小对飞机雷达散射截面积的影响。作为F35重要的被动式红外探测手段,EOTS系统可在雷达静默下完成对目标甚至是隐身目标的搜索和探测,以便最大限度地隐蔽自身,并能够将探测信息投影到头盔上。其允许机组人员确定预侦察区域,执行侦察,可被用于空对空与空对地作战,还可利用激光指示器引导激光制导炸弹,或者利用前视红外成像观察地形与了解敌方地面部队的动向。 ANAAQ40光电瞄准系统(EOTS) 但由于EOTS装在机身前部下方,限制了其对空探测能力,无法对前上方空域进行探测,因此具有有限的对空探测能力,可以提供远距离、窄视场的探测能力。 因此,洛克希德马丁公司正在着手开发新一代光电瞄准系统AdvancedEOTS用于F35Block4,旨在取代F35现有的EOTS,将在短波红外、高清电视、红外标记和改进的图像探测器分辨率等方面进行性能提升,以增加F35飞行员的识别和探测的范围与精度,使得飞行员能够更为迅速地获得目标信息,从而实现更高的整体性能。ANASQ239电子战系统 ANASQ239电子战系统由英国宇航系统公司研制,有十个嵌在机翼和尾部边缘的射频天线单元,能够提供360全向全频段射频信号监视和收集功能。 ANASQ239天线单元分布(橙色部分)能够同时处理空对空和空对地的电子战任务,可直接对敌方空中和地面的目标进行准确地辨认、定位、跟踪和打击,进行导弹逼近告警,帮助飞行员规划航路,规避敌方雷达;能够与ANAPG81、EOTS高度融合,在保证F35隐身性能的前提下,通过捕捉对手的射频传感器的辐射源对敌机进行识别跟踪,选择适合的工作模式,为ANAPG81提供敌机的精确方位指示;能够引导反辐射导弹、AIM120空空导弹以及将来的联合双任务双射程导弹(JDRADM),对敌方电磁波辐射源进行攻击。 此外,F35还配备了ANASQ242通信、导航和识别(CNI)组件,其由诺斯罗普格鲁曼公司研制,采用了多功能先进数据链(MADL)等六个物理链接,通过传感器融合,将来自射频接收器与红外传感器的信息结合成单独战术图像提供给飞行员,并可将全方位目标定向与识别信息分享给其他平台。 与其他战机相比,F35的一大特点在于其具有多种传感器和传感器融合技术,而全传感器融合将是其进一步升级的重点所在,即将F35的EOTS、EODAS及其他传感器的信息集成到一个屏幕上,基于先进的算法,降低飞行员工作负荷的同时,为其提供更为直观、全面的战场态势感知。美军还计划基于F35强大的传感器性能,将其作为信息化联合作战节点,在隐身状态下通过多功能先进数据链(MADL)共享信息,实现多平台交互,为美军提供更为强大的战场优势,并针对由F35利用传感器与通信系统实现无人战斗机群发动攻击的可行性展开了研究。