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现代战斗机的红外搜索与跟踪系统(下)

发布时间:2014-09-30  原作者:魏楞杰   点击数:

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欧洲

海盗系统

  欧洲战斗机“台风”(Typhoon)于20世纪90年代开始进行红外搜索与跟踪/前视红外双工作模式的被动式红外机载跟踪装备(Passive Infrared Airborne Tracking Equipment,PIRATE,以下简称为海盗系统)研制,由意大利斯勒伽利略公司(Selex Galileo)领军的欧洲第一集团(Euro First Consortium)负责,团队成员包括法国泰雷斯公司(Thales)以及西班牙的技术组合公司(Grupo Technobit)。

  海盗系统号称是西方国家有史以来最精良的系统,具备下述的功能︰

  -在自然景物背景下分析任何角度、亮度的目标红外信号

  -指示及跟踪此目标

  -搜索空中目标及跟踪红外制导空空导弹

   -夜间恶劣天气下在头盔显示器上显示跑道画面以协助飞行员降落

  -在恶劣天气下执行空面作战模式时,提供导航及地貌跟踪画面

  -在空面操作模式时,探测及跟踪所有发出红外线的物体

  -提供平显及多功能显示器所需的画面影像

  海盗系统于1992年开始研制,1999年开始原型硬件试飞,2000年到2001年间进行全系统测试,2003年12月签订生产合同,2007年8月第一套海盗系统正式安装在意大利的“台风”战斗机上,西班牙及英国的“台风”战斗机随后也跟进。


欧洲战斗机“台风”安装于机鼻左侧的“海盗”系统

  海盗系统兼具红外搜索与跟踪及前视红外功能,原本是要设计成两个航电模块,后来为了机上安装方便合并成一体。海盗系统的探测头安装于机鼻上方,这是红外搜索与跟踪系统执行空空任务的最佳位置,并稍微偏左以获得有限的对地扫描视角,也因此对地功能稍逊一筹。为了让在前视红外工作时,机鼻吸收或反射红外所造成的干扰降到最低,欧洲第一集团也做了许多努力。

  海盗系统的红外探测头、扫描仪和稳定装置放在机鼻偏左隆起的半球形体内,称为传感器前端。传感器有两组工作频段︰7.5到10微米在空面模式对迎面目标有最佳的性能表现;3到5微米用在加强型搜索、识别、跟踪模式上。目前官方对系统的最远探测距离未提出任何数据,有人猜测远达150公里,较合理的数字应该是70到90公里。

  海盗系统使用中、长波红外,可探测全视野内50公里外的飞机红外信号。在红外搜索与跟踪工作模式时会自动进行探测及跟踪和扫描;在前视红外工作模式时则提供红外影像给座舱内的多功能显示器和飞行员的头盔显示器。


欧洲战斗机“台风”的“海盗”系统

  海盗系统可同时跟踪最多200个空中目标,工作模式有︰多目标跟踪、单一目标跟踪、单一目标跟踪识别、区域搜索及受控搜索。在多目标跟踪模式下,系统会搜索特定的空域,寻找可能潜藏的目标;在单一目标跟踪模式下,系统会对特定目标进行精确跟踪,让飞行员以肉眼识别目标;区域搜索及受控搜索则是传感器融合下的工作模式,前者由机上的CAPTOR雷达指挥系统扫描某个空域,后者则是由其它飞机(如︰空中预警机)来指挥扫描。

  在有限的空地模式时,海盗系统可以实现以下功能,导航︰在平显上呈现前视红外影像,与飞行员的对外视线相重迭;热提示(Thermal Cueing)︰对应飞行路径或头盔显示器的视线,标示出发热物体位置及地面目标的热对比;头盔操纵(Helmet Steering)红外影像︰目标的红外影像呈现于头盔显示器上,探测器的探测角度由跟踪飞行员头部运动的跟踪器控制;识别︰在单一目标跟踪模式下,座舱内低头显示器会呈现冻结的目标红外影像,让飞行员肉眼识别。


“台风”战斗机的头盔显示器

  海盗系统的信号处理技术来自经实战验证的泰雷斯空防警告装备(Air Defense Alerting Device),能排除绝大部分的错误警告。由于采全被动式探测,因此载机能在敌方电子反制系统毫无所觉的情况下搜集信息,然后转移到有利战术位置遂行空空或空地任务,不论是在隐藏自身信号进行拦截,或是强化飞行员的态势感知上,都有很大帮助。

  系统的数据处理单元将处理后的数据直接传送给机上的信息系统,进而在相关显示器及平显上产生影像画面。处理单元会排除错误或假信号,估计出目标的远近,并根据目标的红外信号大小或是雷达数据定出优先级。另外在单一目标跟踪或辨认工作模式时,系统能以类似导弹逼近警告器(Missile Approach Warning)的模式工作,警告载机红外导弹来袭的威胁。

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