美國機載光電偵察設備向吊艙結構轉型

原標題：美國機載光電偵察設備向吊艙結構轉型

來源：高端裝備發展研究中心 / 太陽谷

作為空中偵察、測量及打擊的有效重要手段，機載光電偵察設備日益受到青睞，各國競相研製。一些發達國家如美國、以色列、加拿大、法國、英國、俄羅斯等國家都已研製並服役了多種型號機載光電偵察設備。目前，機載光電偵察設備已經向吊艙式結構轉型，國外吊艙主要有LANTIRN瞄準吊艙(美國)，「狙擊手」(Sniper)先進瞄準吊艙(美國)，TIALD熱成像機載激光指示器吊艙(英國)和LITENING吊艙(以色列)等。下面我們來盤點一下幾款美國典型的機載光電偵察設備。

「狙擊手」(Sniper)先進瞄準吊艙(Advanced Targeting Pod，ATP)

Sniper ATP由洛克希德·馬丁公司設計、開發並製造。該設備具有信息傳輸能力，提供精確的目標瞄準能力，便於維護，使用了革命性的光學基儀設計，具有最優化的間隔和診斷能力，從而允許進行真正的二級維護，避免昂貴的中間級支持。內置的自動測試功能可以使維護人員在20分鐘內完成獨立部件的替換工作。

該設備使用了先進的目標瞄準技術，其高解析度的圖像處理能力使得機組人員在防區外對戰術級大小的目標進行識別，從而使敵方的防空系統失效，同時，還可以在噴氣式飛機噪音傳播的範圍之外對目標進行識別，執行城市反游擊作戰。和LANTIRN系統相比，「狙擊手」ATM的探測範圍提高了3至5倍，同時還具有用於夜間作戰的低海拔導航能力和紅外瞄準能力。

採用了光學系統共孔徑設計方案，所有感測器都共用一個孔徑，有效減小了體型;光學系統採用獨特的楔形設計，避免了球形頭部和空腔因氣流誘導而產生振動的可能(特別是在超聲速飛行狀態下)。集成了高解析度中波第三代前視紅外、雙波段激光器、CCD電視攝像機、激光光斑跟蹤儀和激光指示器，極大地改進了目標探測/識別能力，其目標確認距離為第一代吊艙的4倍。激光光斑跟蹤儀還可以利用另一架飛機的激光器進行瞄準，並投放精確炸彈。美軍已經向狙擊手吊艙加裝數據鏈，可以將圖像等信息通過數據鏈傳給地面部隊，為其提供戰場環境信息。

Sniper ATP Infographic – 1,000th Delivery

Sniper ATP已被集成到F-15「鷹」、F-16「戰隼」、A-10「雷電II」、F-18 、B-52、B-1戰機平台上使用。截止2015年該系統已向美國空軍交付第1000套該設備，且據2017年5月15日媒體報道，洛克希德·馬丁公司收到美國空軍的一份交付命令，向科威特空軍提供Sniper ATP，用於其F / A -18C / D大黃蜂飛機。

集成FLIR + IRST 的F-35「光電瞄準系統」

F-35 EOTS是世界上第一款，也是首次將前視紅外和紅外搜索和跟蹤功能結合的感測器，由洛馬公司導彈與火控部研製，為F-35飛行員提供精確的空對空和空對地瞄準能力。EOTS允許機組人員確定預偵察區域，執行偵察並精確提供激光和GPS制導武器。

EOTS對於空對空和空對地跟蹤提供了一種價格較低、高性能、輕量化的多功能系統。EOTS由可見光攝像機、紅外成像、激光器測距機、點跟蹤器、激光指示器組成。

EOTS的剖面圖

EOTS於2005年首飛，2007年裝備在F-35上。EOTS位於F35機身前部下方，雷達和座艙艙壁之間。如圖所示。

EOTS採用了由7片藍寶石玻璃拼接而成的單口徑共光路形式，以散射雷達信號，減小對飛機RCS的影響。EOTS系統是F-35重要的被動式紅外探測手段，可以在雷達靜默下完成對目標甚至是隱身目標的搜索和探測，以便最大限度地隱蔽自己;與頭盔顯示器結合可以把探測信息投影在頭盔上。由於EOTS裝在機頭下方，其位置限制了對空探測能力，無法對前上方空域進行探測，因此具有有限的對空探測能力，可以提供遠距離、窄視場的探測能力，主要用於發現、跟蹤、指示地面目標。

ETOS玻璃機構

洛克希德·馬丁公司官網報道的關於ETOS的進展情況如下表。

註：表中時間為官網新聞報道時間

洛克希德馬丁公司正在著手開發新一代光電瞄準系統用於F-35 Block 4批次，新一代ETOS具有更為廣泛的探測能力，並且具有更高的精度，能讓飛行員更迅速的獲得目標的信息。

AN/AAQ-37光電分散式孔徑系統(EO DAS)

AN/AAQ-37 EO DAS光電分散式孔徑系統是諾格公司根據美軍要求為F-35 研製的一種高解析度360°紅外機載光電感測器，可提供先進的全方位態勢感知能力，提高其生存能力和作戰效能。通過符合F-35集成系統架構要求的高速光纖介面連接到F-35主機。EO DAS主要功能如下圖：

AN/AAQ-37 EO DAS

諾格公司除了開發EO DAS外，還向F-35提供AN/APG-81有源相控陣(AESA)火控雷達。 AESA雷達旨在使飛行員能夠長距離有效地接觸空中和地面目標，同時提供出色的態勢感知能力。F-35 DAS和APG-81雷達具有探測，追蹤，瞄準彈道導彈的能力，可自主探測、跟蹤和瞄準多枚同時發射的彈道導彈。

AN/APG-81 AESA

AN/AAQ-37 EO DAS是基於成熟的狙擊手XR技術開發的，由安裝在機身周圍6個特定部位的紅外感測器組成的;通過後續信息融合，將全向圖像信息提供給飛行員頭盔顯示系統或全景多功能顯示器，從而為飛行員提供一個360°的全向球形視野圖像信息;主要用於探測空中目標，能自動對周圍全向目標探測並持續跟蹤，空戰格鬥中飛行員不必擔心丟失目標，但無法完全探測、跟蹤地面目標，只能有限探測、跟蹤地面發射的導彈等高溫目標。

機載EO DAS系統安裝位置示意圖

EO DAS已經被應用集成到F-35A Lightning II、F-35B Lightning II、F-35C Lightning II、F-35I Adir戰機上，其具體進展情況如下表。

註：表中時間為官網新聞報道時間

捕食者無人機多頻譜瞄準系統(MTS)

MTS系統是雷神公司為捕食者無人機系列研製的光電瞄準設備。它由轉檯單元(內部安裝了慣性測量單元(IMU)和電子處理單元組成。轉檯單元內部裝有紅外/可見光電視、激光測距機、激光指示器和激光照射器，其內部還可提供多波長感測器，近紅外和彩色可見光攝像機、照射器、人眼安全激光測距機、光斑跟蹤器等一系列安裝選項。

MTS吊艙系統採用雷神研製的局域圖像處理技術(自動的圖像優化技術)，融合輸出的圖像信息量明顯優於單一波段的圖像，另外，它可以最大限度地顯示圖像信息，提高態勢感知和遠距離監視能力。吊艙內部的圖像跟蹤器具有重心、區域和特徵跟蹤模式。

MTS吊艙參數

MTS吊艙系統採用了先進的數字架構，提供了遠距離監視、目標獲取、跟蹤、測距和激光指示功能，可用於AGM-114地獄火導彈、北約激光制導武器的制導。

其中，MTS-B是公司研製的一種多用戶、數字式、光電/紅外感測探測、跟蹤設備，具備了紅外、光電、激光指示等能力，可以實現遠程空中監視、高空目標截獲、跟蹤、測距，主要用於偵察和瞄準。

目前主要裝備美國空軍的「捕食者」B(Predator B)無人機和其它多種飛機，它具備遠程監視、目標捕獲、跟蹤和為「海爾法」空地導彈提供激光指示等多種功能。

MTS-B具有同時跟蹤多個彈道導彈目標的能力，且MTS-B中不同感測器圖像可融合產生組合圖像，還具有無需人工圖像優化的技術。MTS-B重104Kg，具備方位360°全視角能力，俯仰角度搜索範圍為+135°～-40?°，且內部具備製冷功能，視軸穩定精度優於10μRad。

雷神公司為「捕食者」和「收割者」無人機提供了一系列多光譜感測器。最新的是下一代雷神多光譜瞄準系統(MTS)AN / DAS-4。與其前身的多光譜瞄準系統AN / AAS-52，AAS-53，ASQ-228，DAS-1和DAS-2相比，DAS-4為精確坐標提供了更大的火控和目標定位精度技術，雷聲公司在2016年4月贏得了AN / DAS-4的9000萬美元的第一批生產合同。

迄今為止，公司已經向美國和國際武裝部隊交付了3000多枚MTS感測器，並成功地將該系統的44個變種集成到20多個旋翼，無人機系統和固定翼平台上，其中包括MH-60黑鷹，C-130大力士，MQ-9C收割機，MQ-1捕食者和MQ-1C灰鷹。

目前，雷神公司正在開發一種小型、輕型多頻譜瞄準系統(MTS)。該MTS是一個直徑12英寸(30.48厘米)、重量不足60磅(27.2千克)的轉塔，為出口型設計，將提供先進的光電和紅外敏感性能。該MTS感測器利用目視和紅外光譜探測器，可提供高清晰度的全視頻數據;這種瞄準系統擁有與已生產的MTS系列產品相同的成像和瞄準能力，該MTS產品系列(包括MTS-A、MTS-B、MTS-C和MTS-D)，將成為美國軍用成像和瞄準系統的首選感測器。該系統計劃於2019年11月1日前完成。MTS的一些動態進展情況如下表。

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