掀起F-35電子戰的蓋頭來

來源:電磁頻譜戰


一直以來,F-35的電子戰都充滿了神秘色彩,全球軍界和業界流傳著各種說法,莫衷一是。

掀起F-35電子戰的蓋頭來

在美國航空工業協會2018 年舉行的“航空技術、集成和運營”論壇上,洛馬航空公司的Greg Lemons, Karen Carrington, Thomas Frey和John Ledyard發表了題為《F-35任務系統設計、開發和驗證》的論文,闡述了F-35的飛機概念、系統架構和數據融合,並詳細介紹了APG-81 相控陣雷達、ASQ-239電子戰系統、AAQ-40光電瞄準系統、AAQ-37分佈式孔徑(DAS)、ASQ-242通信導航識別系統等電子系統。至此,F-35電子戰系統才算是揭去了神秘的面紗,為進一步的分析和討論提供了一個公認的起點。本號從論文中節選電子戰系統部分內容進行編譯,以饗讀者。

掀起F-35電子戰的蓋頭來

F-35的電子戰系統名為AN/ASQ-239電子戰/對抗措施(EW/CM)系統,是一套集成的硬件和軟件,可以為F-35提供高水平的空對空和空對面威脅檢測和自我保護。系統可以搜索、檢測、識別、定位和對抗射頻/紅外威脅。

AN/ASQ-239的主要能力包括雷達警告、輻射源地理定位、同時跟蹤多架飛機、射頻和紅外對抗措施、通過雷達實施高增益電子攻擊等。

對抗子系統可以提供多種自衛響應,包括搶先式和響應式干擾技術、消耗性載荷等。EW/CM系統為傳感器融合功能提供輻射源軌跡。傳感器融合功能將電子戰軌跡報告和其他傳感器(如雷達、DAS、平臺外傳感器)的數據融合後,向飛行員顯示信息。

掀起F-35電子戰的蓋頭來

AN/ASQ-239 EW/CM系統的配置及安裝位置如下圖所示。主要組成部分包括:波段3/4孔徑、波段3/4孔徑電子、集中式電子戰機架(2A和2B)、對抗措施控制單元、對抗措施分配器、與雷達的射頻和數字接口、與通信導航識別(CNI)系統的數字時鐘參考接口等。

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AN/ASQ-239 EW/CM系統配置

F-35三種型號上的電子戰系統配置基本一致。只是在艦載型的F-35C上,由於摺疊翼的原因,前向的波段3/4陣列採用了較長的陣元,且內側和外側陣列之間的距離要短一些。除了波段3/4的電子戰孔徑,雷達的多功能陣列也可用於支持電子戰功能。

電子戰孔徑包括6個天線陣列,覆蓋了波段3和波段4的部分頻譜,且具有垂直和水平兩種極化。所有的陣列都只有方位一個維度。每個陣列都有一個孔徑電子模塊,對孔徑中檢測到的射頻信號進行放大。開關矩陣和調諧器將射頻信號分配給一組寬帶電子戰接收機。在高增益模式下,開關矩陣也接收來自雷達多功能陣列的射頻信號。

電子戰接收機套件由12個寬帶接收器組成,分為三個集成的四通道接收器。寬帶接收器接收射頻能量,通過一組高速模數轉換器將數據轉換為數字信息進行處理。電子戰接收機對數據進行初始處理,生成脈衝參數報告並送入電子戰控制器和預處理器。處理器提供進一步的信號處理和算法,以支持所有的電子戰活動。各種情報產品結合在一起,在預先計劃的任務數據文件中生成電子情報(ELINT)數據庫。該數據文件為系統提供了輻射源識別和掃描時序調度所需的輻射源參數描述。

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傳感器數據融合閉環

射聲有言

從AN/ASQ-239電子戰機架上的DRFM模塊可以確定,F-35是具備有源干擾能力的,但沒有配備電子戰專用的功放和天線,只能用機頭的雷達孔徑發射干擾信號,故干擾頻段和干擾角度都受到了限制,只能對機身前方的X波段雷達目標實施干擾。但由於雷達孔徑的增益很高,波束很窄,可以對目標雷達實施精確的高增益干擾。洛馬公司宣稱F-35的有源干擾能力是傳統飛機干擾能力的10倍,可能主要就是源於雷達孔徑的高增益。

可以看出,在F-35上,雷達和電子戰已經實現了一定程度的一體化。

AN/ASQ-239系統的配置反映了隱身戰鬥機電子戰的一種有代表性的設計理念和思路。


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