闪电之眼，解析F-35隐身战斗机的光电系统

万磁王

　　2018年6月13日，洛克希德·马丁公司宣布已联合雷神公司为F-35升级DAS系统，新系统将首先安装于2023年开始生产的Lot  15批次F-35上，目前在产的Lot 14批次F-35将继续安装继续安装诺斯罗普·格鲁曼公司提供的AN/AAQ-37  DAS系统。洛马没有透露新型DAS的具体规格，只是表示其可靠性将比老款AN/AAQ-37提高5倍，并使F-35具备迫切需要的使用激光制导弹药攻击地面移动目标的能力。此外新型DAS还将能提供清晰度更高的红外图像，而且6台摄像机之间的图像拼接将更快速更无缝，对威胁的识别和分类也会更可靠，更重要的是该系统将更加坚固和可靠。

DAS生成的F-16红外影像，垂尾尾码清晰可见

　　最新F-35项目年度审查报告显示F-35现有DAS存在严重问题，虽然其摄像机窗口采用坚固的镀膜蓝宝石玻璃制造，但摄像机窗口损坏仍成为导致F-35无法完成训练和试飞的主要原因，美国空军甚至认为摄像机窗口损坏将导致F-35A失去全部任务能力，因此雷声新DAS的一大改进重点是提高坚固程度和可靠性。洛马表示升级后的DAS将有助于降低F-35的生产成本和整个寿命周期维护成本，节约的资金总计将超过30亿美元。
　　从降低成本的角度看，雷声新摄像机在外形和电气接口上将尽可能做到与AN/AAQ-37相兼容，但由于在性能和分辨率的不同，无法直接进行简单替换，需要对计算机软件进行升级。因此对已经交付的300多架F-35如何升级又成为令人头痛的问题。

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头盔显示系统
   F-35取消了平显（HUD），使用视景系统国际公司研制的头盔显示系统（HMDS）来为飞行员显示信息。HMDS由显示管理计算机、头部跟踪系统和头盔显示器（HMD）组成，显示管理计算机提供飞机和HMD之间的接口，并控制跟踪系统和所有显示信息；跟踪器系统由安装在座舱中的磁源和位于头盔上的传感器组成。
  包括氧气面罩在内的HMD重量不到2千克，由带降噪耳机的轻量化飞行头盔和显示装置组成。HMD能为飞行员提供“透视机身”的能力，增强其态势感知能力，此外头盔还能用于对目标的瞄准和跟踪，并能显示和回放昼/夜传感器视频。

F-35的HMDS GENIII头盔显示器

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  HMD可以显示飞机任务计算机生成的视频和符号，内容来自多个传感器的融合而不仅仅是特定传感器。头盔通过光纤和MIL-STD-1394接口在内的七个高速数据链路传输视频和符号信息。
  HMD支持三种操作模式：仅白天符号、白天视频和符号、夜间视频和符号，这些模式能让飞行员在跨昼夜任务中灵活选择。HMD向飞行任务计算机提供精确的头部方向和位置数据，同时F-35的数据融合引擎和人机界面会自动在HMD上显示任何传感器探测到的空中和地面目标，数据融合引擎会对目标进行优先级控制。例如F-35的APG-81雷达会把所有雷达接触数据发送至综合核心处理器，后者再把数据传送至任务系统进行处理并显示在HMD上，飞行员仅转动头部就能控制雷达瞄准方向。

透视座舱地板大概是头盔显示器最普遍的应用

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  HMDS目前已经发展到第三代，解决了显示抖动和延迟问题，并集成了全新的ISIE-11夜视摄像机和液晶显示器。

HMDS GENIII头顶上方的夜视摄像机

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全景座舱显示器
  F-35座舱的核心设备是一块具有触摸控制功能的L-3全景座舱显示器，PCD虽然在物理上是一块2560 x  1024像素的有源阵列液晶显示器，却被分成了两个独立可寻址的1280 x 1024像素显示器，每个尺寸10 x 8英寸（250 x 200毫米），总可视面积20  x 8英寸（500 x200毫米）。

F-35的大屏显示器引领了战斗机座舱设计的潮流

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  20 x  8显示器的顶部专门用于显示子系统信息，如发动机和油量计、弹药管理、飞行控制、起落架、警报和告警系统、自动驾驶仪、自动油门、导航信息、敌我识别、高度和时间数据。
   战术信息全部显示在屏幕下方，并从左到右分为四个窗口，被称为“入口”1、2、3、4。飞行员可在任何窗口显示任何内容并改变“入口”的大小，多数飞行员习惯于在一侧显示战术信息，另一侧显示传感器信息。由于F-35的传感器融合能力，所以显示的是经过融合后的图像，非常容易解读。
   F-35B显示器的左下方会显示尾喷管的姿态。F-35的座舱里没有平显，以前平显显示的所有符号都被投射在头盔显示器护目镜内侧，焦距无穷远。F-35的侧置操纵杆位于座舱右侧控制台，活动范围有限。F-35B的操纵杆也被用于悬停控制。

传统平显的功能全部被头显取代

   油门杆在左侧控制台，是直线式而不是手感模糊的旋转式。F-35的座舱能适应体重47kg到111kg的飞行员。除起落架手柄、紧急抛弃外挂开关、发动机启动按钮外，F-35的座舱里几乎没有其他开关和按钮，其他功能都是通过触摸屏或语音进行控制的，最大限度降低了座舱重量。
   控制台中央有个备用飞行显示器，具有独立的惯性导航系统，仅靠电池运行。主显示屏左侧也有电池供电，在发动机发生故障无法发电时，主显示屏左侧和备用显示屏仍能靠电池运行，为飞行员提供基本飞行信息。