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III.F-35传感器套件 F-35传感器套件包括AN/APG-81AESA雷达、AN/ASQ-239EW/CM系统、AN/AAQ-40EOT、AN/AAQ-37EODAS和AN/ASQ-242CNI系统。如图4所示，这一系列先进的多谱段传感器为F-35提供了新一代观察战场的能力。
图4F-35安装的传感器位置 A.AN/APG-81雷达 诺斯罗普·格鲁曼公司的电子系统部门的AN/APG-81雷达是F-22A猛禽装备的AN/APG-77 AESA雷达的下一代版本。这一系列AESA雷达允许在早期软件批次中快速开发和插入先前部署的通用波形，为以后的交付中更复杂的功能铺平了道路。 AN/APG-81测试是以越来越复杂的集成方式进行的。集成始于独立的实验室测试，与航空电子系统的其他部分隔离。然后，它通过了诺斯鲁普·格鲁曼飞行试验台，在那里进行了动态独立露天试验。然后，AN/APG-81被集成到F-35航空电子设备套件中，继续在洛克希德-马丁的合作航空电子设备试验台（CATB）上进行实验室测试和动态露天测试。该系统在CATB上得到验证后，在F-35上进行了全面的机载测试。AN/APG-81的构建时间表如图5所示。
图5AN/APG-81集成构建 F-35雷达系统有一个有源电子扫描多功能阵列（MFA）和支持全功能雷达所需的射频支持电子设备。它还具有集成雷达软件模式，驻留在集成核心处理机ICP上。雷达前端天线具有较宽的带宽，能够在较大的频率范围内进行高功率传输。
图6安装的天线罩和雷达位置 AN/APG-81设计用作雷达、电子支援措施（ESM）接收器和干扰机。它包括主动和被动空对空（A/A）和空对地（A/S）目标检测、跟踪和识别能力。此外，它还允许其中的许多模式交叉，同时提供A/A和A/S功能。该传感器还支持先进的中程空空导弹（AMRAAM®）和合成孔径雷达测绘、地面和海上移动目标检测和跟踪以及A/S测距。雷达功能包括在干扰环境中运行的电子保护和低截获概率LPI功能，以最大限度地降低机载或地面接收机有效检测的可能性。雷达功能还支持系统健康状况确定和校准。
图7雷达系统空对空和空对地运行 B.AN/ASQ-239电子战/对抗系统 AN/ASQ-239是一个软硬件集成系统，可以为F-35提供高水平的A/A和A/S威胁检测和自我保护。它可以搜索、检测、识别、定位和对抗射频和红外威胁。电子战系统通过以下功能支持电子支援措施（ESM）的应用： 电子战功能： 对抗子系统根据可用的消耗性有效载荷和/或特定于威胁的自我保护计划，提供多种自卫响应，包括先发制人和响应式技术。电子战/构型管理系统向传感器融合功能提供发射源航迹，该功能融合电子战航迹报告和其他传感器（例如雷达和DAS、非机载传感器），并向飞行员显示信息。EW/CM系统由以下主要元素组成： EW/CM系统相关设备的安装位置描述。电子战系统在三种F-35变体中很常见，但前向Band3/4阵列除外，F-35C舰载型（CV）采用更长的单元。同样不同的是，由于机翼折叠，CV变体的内侧和外侧阵列之间的距离较小。除了电子战波段的3/4孔径外，雷达MFA还用于支持电子战功能。为Band5雷达告警分配了增长规格，以便将Band5孔径、孔径电子设备和Band5开关纳入电子战子系统架构。
图8电子战设备位置 电子战孔径包括六个多单元天线阵列组，覆盖Band3和Band4频谱的一部分，以及垂直和水平极化。所有阵列都具有仅限方位（AZ）的设计，不依赖于俯仰（EL）阵列的使用。无源阵列组件使用行波陷波（traveling wave-notch）元件方法，旨在平衡增益、极化、视场（FOV）和雷达横截面特征。每个Band3/4孔径包括一个孔径电子模块，该模块放大并传递来自孔径的检测射频信号。它通过开关矩阵和调谐器实现这一点，调谐器将射频分配给一组宽带电子战接收机（EWR）。开关矩阵还接收来自雷达MFA的RF信号，以支持HG模式。 EWR套件由12个宽带接收机组成，分为三组四通道接收机。宽带接收器接收射频能量，并通过一组高速模数转换器将数据转换为数字信息进行处理。每个EWR执行初始数据处理，并生成发送给EW控制器/预处理器的脉冲参数报告。然后，处理器提供进一步的信号处理和算法，以支持所有电子战活动。各种情报产品结合在一起，在预先计划的任务数据文件中生成一个电子情报（ELINT）数据库。该数据文件为系统提供了有关发射源识别和扫描计划操作的必要参数描述。 电子战系统测试是以越来越复杂的集成方式进行的，集成到航空电子系统的其余部分。该集成始于独立实验室测试，与航空电子系统的其他部分隔离，并通过基于Sabreliner T-39的飞行试验台进行。然后，电子战系统被集成到F-35航空电子设备套件中，继续在洛克希德·马丁CATB上进行实验室测试和动态露天测试。该系统在CATB上得到验证后，在F-35上进行了全面的机载测试。电子战系统的组建时间表如图9所示。
图9电子战系统集成构建 C.AN/AAQ-40光电瞄准系统 F-35对低可观测（LO）作战配置的要求不允许传统的瞄准前视红外（TFLIR）解决方案。传统的吊舱系统不能同时执行任务，也不能很容易地隐藏起来进行LO操作。解决方案是将瞄准吊舱系统集成到飞机的表面。EOT由洛克希德·马丁导弹和火控公司制造，是专门为F-35制造的，提供红外瞄准能力。如图10所示，其整合是以累积方式进行的。最初的露天测试是用改良的SabrelinerT-39喷气机进行的，以测试EOT作为独立传感器，以验证传感器水平行为。EOTS被集成到洛克希德·马丁公司CATB飞行试验台上的其余航空电子系统中，以测试传感器和整个航空电子系统之间的交互作用，飞行员在回路中。最后的测试和验证是在EOT完全集成到F-35中之后进行的。
图10EOTS集成构建 EOTS是一个内嵌安装的先进中波红外（MWIR）瞄准系统，带有一个具有LO特性的平面窗口，设计用于A/A和A/S瞄准支持。通过使用红外谱段的中波部分，EOT提供了更清晰的图像，并且对烟雾和雾霾造成的目标模糊的敏感性更低。EOT可用于A/A和A/S的成像模式，或A/A的红外搜索和跟踪（IRST）模式。设计考虑了实现以下目标： EOTS的功能包括TFLIR成像、激光测距仪/指示器、激光光斑跟踪器和IRST，如图11所示。EOTS使用带有光学系统的薄型万向节，在前视红外（FLIR）和激光功能之间保持瞄准精度。EOTS的视线通过陀螺控制的AZ和EL框架实现精确稳定，通过快速转向镜实现精细稳定。EOTS配备了一个1024×1024元的凝视中波红外焦平面阵列，是一个双视场系统。窄视场针对目标功能进行了优化，而宽视场的开发是为了最大限度地提高搜索性能。
图11EOTS能力 D.AN/AAQ-37光电分布式孔径系统 该项目需要360度球形覆盖导弹预警系统。EODAS由分布在飞机上的六个相同的MWIR传感器组成，每个传感器都有相应的机身窗口面板。传感器的安装应确保其各自的FOV（95°AZ和EL）重叠，以提供完整的球形覆盖。EODAS子系统为飞行员提供了中波红外跟踪能力和FLIR视觉场景，但其FLIR更全面。在传统的FLIR系统中，飞行员的视觉场景仅限于前方区域。有了F-35的EODAS，飞行员可以360度地看到环境。这样就可以实现真正的合成视觉系统，图像显示在飞行员头盔显示器（HMD）上。 EO-DAS集成始于吊舱内的单个传感器安装。该吊舱安装在F-16上，用于支持图像处理算法验证的初始测试和数据收集。该吊舱系统还安装在QF-4无人机上，用于测试导弹预警功能。集成的下一步是在诺斯罗普·格鲁曼公司拥有的BAC1-11飞行试验台上以集成代表的方式安装传感器。首次将多个EODAS摄像头引入综合航空电子系统是在洛克希德·马丁CATB平台上进行的。这标志着将EODAS传感器集成到洛克希德·马丁公司开发的融合算法中的开始。将EODAS完全纳入综合航空电子系统的最后一步是在2011年3月，在F-35上进行了首次飞行测试。EO-DAS集成时间表如图12所示。
图12DAS集成 Block 1的飞行测试中的关键EODAS操作功能是导航前视红外（NAVFLIR）和导弹警告。Block 2的飞行测试增加了地空导弹（SAM）发射点报告和态势感知IRST。这些EODAS功能可同时工作，用于增强态势感知和防御反应。图13展示了这些功能。
图13DAS功能 E.AN/ASQ-242通信、导航和识别系统 CNI系统（图14）是一个集成的子系统，旨在提供广泛的： 为了支持F-35的隐身操作和设计目标，CNI子系统包括降低探测、拦截和利用概率的技术，并可以部署电子CM。这些技术包括频率捷变、扩频、发射控制、天线方向性和低截获概率设计。CNI系统提供与现有军事和民用通信、射频导航和敌我识别（IFF）/监视系统的互操作性。它还可以与美国和欧洲空域的适当民用系统进行互操作。CNI系统提供了固有的增长能力和通过软件升级整合额外功能的灵活性。它还提供硬件升级能力，并能够降低制造成本和/或提高性能。
图14CNI系统组件 特定于CNI的数据、信号和密码处理根据需要在独特的CNI处理器和集成核心处理器中执行。CNI系统包括与飞机音频生成和分配相关的所有功能。这包括飞行员对讲机；集成了警告、咨询和警告信息；飞行员音频警报；并支持语音识别功能。 CNI系统包括全姿态惯性导航系统（INS）和抗干扰GPS。它们提供线性和角加速度、速度、角速率、位置、姿态（横滚、俯仰和平台AZ）、磁航向和真航向、高度、时间标签和时间的输出。INS和GPS为本机运动学模型提供导航数据，从而为飞机提供导航解决方案。基线系统向雷达和EOT提供高速运动补偿数据。 |
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