关于机载光电系统几个问题据说能看完都是真

关于机光系的几个，据能看完的都是真·迷2014

年

3月

1日，2011

号

J20首后，心的迷机下方有一个鼓包。

1:2011号

J20的下巴

2015年12月26日，黄皮2101号J20身，2016年初首。随后网上出首清楚大。网友再次指着同部位的鼓包惊呼“有一痣，里明显有一痣！”2:2101号J20的下巴关于个鼓包的作用，一起，什么IRST,EOTS,EODAS,AUEODS,外找寻、光火控、分布式孔径系⋯⋯各种天，很多点有相互矛盾之，人摸不着：各机光探系的有什么特点？外光能作火控？EODAS和EOTS是什么关系？2011和后J20机上的个鼓包，终归是什么？J20会采用EOTS和EODAS？⋯⋯那么今天，我就机光域的几个，来做一点探和交流。第一，是笔者的路子——先基技。机光展迅猛，技集成化程度很高，若是不先认识一些必要的基知，我很EOTS/EODAS的复前的系做出深入的理解。后文做出的相关，也以出合理的判断。走起！一、机光大概涉及哪些主要技？机光电探测系统，以其被动探测高度隐身为主要优势，在机载探测技术领域占有重要的一席之地。机载光电技术，仅从光谱这个维度来说，主要涉可见光和微光技术、红外技术和激光技术。这其中：1可见光和微光波长范围是380～760纳米。注：1纳米=百万分之一毫米，以下均用单位符号“nm”表示。可见光探测技术属于被动探测技术，隐身性特别好。其核心应用是成像，而且可见光成像技术比较成熟，分辨率也极高。而且理所自然的，既然是（人眼）可见光，其图像目标的人眼鉴别率是最高的。可见光技术的主要设备，包括了微光夜视镜和微光电视、以及可见光高分辨率连续变焦电视机等等。CCD相机主要针对对可见成像，但对红外也大多敏感，也是重要的红外成像设备。2激光波长范围大概从氩氟激光的193nm，向到达二氧化碳激光器的10600nm。注：1nm=1纳米=千分之一微米激光探测属于主动探测技术，需要对外发射电磁波。可是因为激光定向发光，发散度极小，大概只有1毫弧度，因此相比雷达波仍属于低可探测。注：1毫弧度=0.001弧度=1密位，以下均用单位符号“mrad”表示。目前其核心应用是测距。激光技术的主要设备激光测距机、激光雷达和激光光斑指示器，等等。3红外线波长范围是0.75μm至1000μm。红外探测既有主动红外探测，也有被动红外探测，我们今天主要谈被动红外探测。被动红外探测的隐身性也特别好，其核心应用是利用目标与背景的温差所产生的红外辐射信号，进行成像探测和热点探测。机载红外探测设备一般分为两类：即机载前视红外FLIR，和近来热议的红外找寻追踪IRST。也是我们今天议论的重点。其实，机载光电系统的种类多，名词也多，而且混用特别严重，内涵不清。因此，下面的议论重在技术原理和功能内涵的议论，名字叫什么其实不是最重要的。

问题二、什么是

FLIRFLIR

的全名是前视红外系统。

主要用于地面目标的探测。

不难想象，其主要装机设备是直升机，和拥有对地攻击能力的固定翼飞机、无人机等。由于地面目标数量众多，地质地形背景复杂，经常需要游览员进行目表记别——就算是一辆坦克，若是是击毁烧着的就不用打击，若是是仍有战力的就要打击。因此其基础应用是成像。成像式探测器能显示红外辐射目标的图像,将图像与成像数据库比较，便于制导系统对目标进行分类鉴别与抗红外搅乱追踪。成像视场分为大小两类（也有大中小三类），一般宽视场用于探测，窄视场用于鉴别和追踪。一般合适单目表记别，不合适多目标追踪。按成像方式，成像制导可分为红外光学机械扫描式成像和红外凝视焦平面阵列式成像。同时，高端FLIR经常兼具空中目标的近距成像和远距热点探测。其主要工作波长为8-12微米（μm），即所谓的长波红外。FLIR的空间分辨率可达0.1-0.4mrad,热矫捷度由于0.1℃，作用距离30km，最新改型可达50-60公里。既然FLIR的基础功能是成像，那么成像器件就是设备核心。因此才有我们军迷宽泛认识的三代红外成像设备，即：第一代扫描线列红外探测器；第二代扫描阵列红外探测器；第三代凝视焦平面阵列红外探测器。长波红外探测器阵元器件大多为：制冷型量子阱探测器、制冷型长波碲镉汞（HgCdTe）探测器、非制冷型多晶硅探测器和飞制冷型氧化钒探测器。仅举第三代成像探测器为例：如V-22鱼鹰运输机采用了640X480的焦平面凝视红外传感器，AH-1Z眼镜蛇直升机采用了洛马AM/AAQ-30

的

640X512

红外焦平面阵列探测器。而捕食者无人机的MTS光电追踪设备，采用了640X480的制冷型红外焦平面阵列探测器。问题三、什么是IRSTIRST的全名是红外找寻和追踪系统——笔者对此很有意见：可是从名称上看，其实根本无法知道FLIR和IRST这些见解都意味着有什么不一样样点。笔者啃墙皮的时候，发现连很多论文对此都模糊混用。因此我们下面还是重视谈功能和应用吧。与对地为主的FLIR不一样样，IRST探测系统主要用于对空热点目标探测。点源式探测器把目标看作辐射红外线的点,只能显示目标的红外辐射能力,不能够反响目标的实质结构与形状,按响应方式可分为光子探测器和热探测器。主要装备固定翼战机。其中，中国军迷最熟悉的，应该是苏27的“OEPS-27光电雷达”。图3：苏-27的OEPS-27其实，将IRST叫做“光雷达”是有几分神似的。因IRST的工作方式大范找寻多目点源，与雷达的工作方式确有几分相似——想想雷达屏幕上密密丛丛的目点。自然前者是被的，后者是主的。而有些文件把目成像主的FLIR也称作光雷达，就有些不合适了。自然，真的人会也有成像雷达啊⋯⋯好吧，我不名了，功能，。老毛子最新的IRST，是立刻装SU-35的OLS系，正面165°。俯仰角度分：15°和60°。最大距离斗机100-150公里。空空瞄距离能够达到50-100公里。模化生重量不超60公斤。由于空中目相少，背景，成像需求相小于地面找寻，因此其基用是点源探，以点目主。如机口、棋和蒙皮行探、找寻和追踪。目得越快，表面温度越高，IRST目的探距离就越。因此，特别合适高空高速多目的探。同，兼具地成像和助航。主要工作波3-5μm波段，即中波外。中波型外探器元器件大多：硫化(PbS)探器（已裁汰）、制冷型中波碲汞（HgCdTe）探器和制冷型中波化（InSb）探器到里，网上争的来了——四、中波外和波外哪个更有？点：⋯⋯个真不好。因二者确实各有所。依照方某研究院2014年的公开文件，分别做出二者的利害势介绍以下：3-5微米的中波红外更加合用的场景：低空背景的观察高热高湿环境——因此，在热带丛林地带，也许水上舰船平台，对照较较适合。300K以上的高温目标——这个特点也很赞。由于，常例战术导弹发动机，其光辐射能量主要集中在近红外1-3μm和中红外3-5μm波段范围内。特别在2.7μm和4.5μm有两个较强的辐射峰。大范围多目标探测看到没？后一个辐射峰4.5μm正处于中波红外探测器3-5和4.5μm的范围内。这就是为什么中波红外常用于反导侦探的缘故。8-12微米的长波红外更加合用的场景：高空背景的观察；有烟雾需要更好的透视能力的场景；300K以下的低温目标；小范围甚至单目标探测长波红外器件的罩体资料比较难找；还有很重要的一点，长波探测器的价格一般是中波探测器的2倍到3倍。用中国兵工公司首席光电专家纪总的话来说：中波和长波红外，二者孰优孰劣，还是一个争议中的课题。瞧，连首席都这样讲，咱军迷对此有争论，那也是再正常可是了，呵呵。问题五、目前，红外光电探测器的发展趋势怎样？目前在技术发展上，有三个比较明显的趋势。一是多波段探测，即长波红外和中波红外甚至短波红外能够同时探测。长波红外FLIR和中波红外IRST设备，分别重视对地成像和对空点源，其追踪方式、软件算法、器件材质、硬件结构都有不一样样。随着宽频红外敏感的资料和器件的研发获取进展，多波段、多功能合一的红外探测器，将成为新趋势。二是非制冷器件：采用非制冷焦平面阵列探测器。这个大家都知道，而且会拿制冷与否来衡量国产红外探测器的技术利害。这个判断的大方向是不错的，可是还是要补充一点：最少以目前的技术水平，从红外探测器的核心指标——矫捷度NETD来看，制冷器件依旧明显优于非制冷器件。举例来说，制冷器件的帧频可达200Hz以上，而非制冷器件宽泛在100Hz以下。而帧频越高，自然数据办理越优良，探测奏效越好，因此高性能探测还是用的制冷器件。三是高分辨率：百万像素甚至更高阶的高分辨率成像能力正在投入工程应用。由于精准制导武器和各种抗衡性搅乱技术的对峙螺旋式发展，简单的点源制导越来越无法满足复杂战场环境的要求。精准光电制导武器的威力在很大程度上依赖于目表记别和目标追踪的结果。因此，高分辨率红外成像制导的第四代红外导引头，必定对基础的点源制导IRST形成超越之势。笔者说这些趋势，是啥意思呢？就是一句话，若是上述目标都能在经济科承受的范围内达到，估计FLIR和IRST就圆满能够合并了。问题六、IFLIR、IRST能作为火控系统吗？这个，也是网上很纠结的一个话题。笔者对此的回答可否定的。这是由于，从前文的技术来看，基础的FLIR和IRST都可是运用了被动红外技术。二者都能够在不裸露自己无线电信号的状况下，进行隐蔽的找寻，追踪成像或点源，以保护载机的隐身性。可是——均无法精准测距。而无法精准测距，就难以作为火控瞄准系统使用，特别是对空中搬动目标。不但进行火控级其他武器引导困难，就连侦探警戒时的多目标威胁排序都很难。由于没有精准测距能力的系统，如果连目标远近都分不清，自然也就无法做威胁排序。比如，《中国航空报》文章报道了我国中航工业洛阳光电所，2014年竞标某型预警系统研制，团队进行了竞标。网上剖析认为，这是安装在预警机上的前视红外找寻与追踪系统（IRST），其技术特点可能与美国E-2D预警机上使用的SIRST系统相似。若是上述剖析是正确的，那么，需要补充的就是：即即是21世纪的SIRST系统，也仅拥有角度追踪能力，而不具备测距能力。也就是说，SIRST仍属被动红外技术，只能对发现的目标测角，包括方向角和高度角，但依旧无法精准测距。被动探测技术无法测距，也许无法高精度测距，这是目前的技术水平限制造成的。诚然被动测距技术也在发展，并创立了角度几何测距、图像测距和辐射衰减测距三类近十几种被动测距法，但成本高昂、算法复杂、限制条件多、测距精度差的问题素来没能有效解决。举例来说：有些IRST是能够被动测距的。西安某大学近来几年来对中波和长波红外为基础的研究表表示，IRST系统被动测距时的误差在7%左右。这还是对海上匀速直线运动的状况下得出的计算结果，自然难以达到火控系统的精准要求。那么，怎样才能让光学侦探达到火控要求呢？问题七：什么是光电火控系统？其实，很多网友已经找到认识决的方法，这就是——扬长避短呗。可见光电视白天分辨率高，微光和红外对夜间成像有利，激光精准测距最正确，将它们整合起来，就是昼夜合一的找寻-追踪-瞄准的精准光电系统了。对的，这类整合的系统，工作原理为：1电视追踪仪和红外追踪仪等战场监察及目标捕捉装置，发现并锁定目标。此岁月电火控系统红外、电视追踪仪追踪精度平时为0.2~0.5mrad。2调整转动机构瞄准目标中央地址，利用激光测距机和光电测角仪，发射激光测定目标距离和方向信息，激光测距精度平时小于±5m3上述信息经过数据线传到火控计算机4火控计算机结合目标数据、气象数据、弹药数据、载机游览数据等，计算目标射击诸元5射击诸元传到终端机，终端机计算并装定射击诸元并传至伺服系统6装定射击诸元推行射击因此，网上很多文章说的所谓FLIR火控系统也许IRST火控系统，其实都是将被动红外与可见光、激光等技术集成，今后再广义的命名为光电火控系统或红外火控系统。兵器迷可是为了讨情楚其中的道理，大家也就认识其中的内涵就好。有朋友说，那么这类集成多种技术设备的光电系统，终归长啥样呢——问题八:什么是多光路光电设备？如前文所述，可见光+红外+激光的集成红外光电探测思路，出生了多光路光电设备。这类设备大多有两种形态

一、多探测器转塔（Multi-Sensor-Turret

）。

立刻

FLIR

的前视红外、电视摄像机、激光测距

/照射器甚至地形追踪雷达等多种设备，

综合到转塔形式的多轴陀螺牢固平台上，其牢固精度能够达到10mrad-10urad。光电转塔在固定翼和直升机都有很多应用。实比方MQ-9无人机初期型的AAS-52转塔，AH-1Z蝰蛇的TSS，以及AH-64阿帕奇的TADS/PNVS转塔。中国典型的FLIR吊舱，自然非武直10莫属。武直10的FLIR吊舱看不到光窗？呵呵，藏起来了，见以以下图武直10FLIR转塔的两种布局方式二、导航和瞄准吊舱（Navigation&TargetingPod）吊舱式FLIR多用于固定翼战机。其中最出名的是美军蓝盾吊舱AN/AAQ-14Lantirn。该系统包括导航吊舱和瞄准吊舱。导航吊舱能够实现2个功能：1导航功能：宽频前视场红外传感器，负责显示地形图并叠加到游览员的平显上。2找寻鉴别：前视窄视场红外传感器找寻目标，并将信息输入目表记别系统后导入小牛导弹中。而瞄准吊舱能够实现追踪瞄准功能，就是窄视场红外传感器捕捉目标后，指示激光测距/指示器进行测距和目标指示。自然，除了激光测距，也能够用测距雷达进行测距后进行数据整合。前文问题三谈到的E-2D预警机，就是利用雷达测距整合SIRST进行目标追踪的。美军的F15/F16/F18等战机，都大量装备了不一样样形式的FLIR吊舱。依照美军的半日波理论，子夜过后的地表温差是一天中最大的，这正是以温差探测原理为基础的红外探测大显身手的时候。依照中国试飞院的资料，FLIR等多光路光电设备的采用，使得美军对地攻击战机的少勤率从平均每个月17-15天下降到每个月4天，每天作战时间从4-5小时上升到21小时。充分表现了光电系统的作用和优势。中国与蓝盾近似的设备是21世纪初研制的蓝天吊舱，由607雷华所和613洛光所分别研制昼夜全天候精准导航吊舱和光电瞄准备吊舱组成。其简化出口版，中航工业的WMD-7光电瞄准吊舱2012年在新加坡航展上公开露面后，大家都很熟了，不赘述。枭龙战机挂载的WMD-7光电吊舱问题九：多光路设备的窗口为什么有不一样样颜色和大小？光电转塔和吊舱上，有不一样样的光路窗口，即光窗。光窗的大小和颜色各有不一样样，这主若是与光学侦探设备工作的不一样样波段相关。为了让可见光、红外中波、红外长波、激光等不一样样光路的透射达到最正确奏效，需要采用不一样样材质的镜片和膜层。同时，为了保证光学设备在风雨、沙暴、寒热等不一样样天气条件下工作正常，膜层除了透波，耐磨耐温耐湿等耐候性指标也很重要。这些因素共同作用，让各自的光窗表现出不一样样的颜色：电视和激光采用石英玻璃光窗，人眼看上去是透明的，表面加有增透硬碳膜，即金刚石膜，表面多表现黄色或紫色。长波红外光窗采用硫化锌、锗玻璃、硒化锌，镜片表现黄色或蓝色。中波红外，则多用氟化镁、蓝宝石和尖晶石硅单晶光窗，因此镜片表现出紫色、蓝色或红色。自然，某一个光窗的详尽颜色，除了与光窗材质相关外，镜片的微量金属（如铬、铁、锌）、膜层的厚度以及入射光的角度等等因素，也均有必定关系。除了颜色，还有大小：热像仪的光窗则像镜子，在众多光窗之中，口径一般是最大的。由于热像仪的作用距离与接收能量多罕相关。光窗口径越大，接收能量越多，侦探距离就越远。激光的窗口平时很小，由于激光光束的定向性很好，测距机不需要很大的窗口。有朋友问：一路波长的光学侦探，就要一个光窗，这样可否是太复杂了，可否在一个光窗之中包括各种光学侦探光路呢？您说的没错，这就是我们下一个要议论的问题——问题十、什么是共光路光电设备？前述多光路光电设备是分立体质，即各光电设备有各自独立的光轴和独立的光窗。而火控系统要追踪目标，必定灵巧性强、反响迅速，能追踪高速度和高加速度的动向目标，这类分立结构难以满足拦截火控系统追踪的要求。特别是转塔，设备结构辗转半径大、转动惯量大、质量大、灵巧性差。因此，机载光学系统，正在向电视、红外、激光3种传感器“共光路”方向发展。也就是说，这3个传感器共用主镜和主光路，光轴合一，并用分光、反光镜将其接收的光信号引至相应的传感器上。这样就有效减少了设备体积，同时能够增大光窗面积，战胜了三种传感器三轴分其他弊端。比方：美军MQ-9无人机的光电设备MTS-B吊舱就采用了共光路窗口,同时具有:0.23°X0.31°,0.47°X0.63°，2.8°X3.7°，5.7°X7.6°，17°X22°，34°X45°小、中、大多种工作视场。自然，谈到共光路，自然少不了这类技术最出名的实例：美军固定翼飞机F15/F16/F/A-18上的“狙击手”(Sniper)吊舱。美军狙击手吊舱狙击手吊舱集成了中波红外传感器、双波段激光测距指示器和光斑追踪仪、CCD可见光摄像机和数据链，是目前共光路光电设备的典型代表。注意上图中的楔形光窗面，防备了转塔的球形头部和空腔因气流引诱而产生振动的可能，这关于载机超音速游览的气动优化特别有利。国内的近似产品也出来了，2015年7月19日首届“军民融合”北京科技展上，江苏中陆航星航空工业公司（A-Star）展出了一款AUEODS光电设备。从展板说明上看，其2号舱段是一个对空长波IRST，而1号舱段是一个对地中波多光路FLIR（这是兵器迷第一次看到中国将IRST和FLIR集成在一个设备上）。供给±60°前视找寻能力，空中探测距离200公里。注意上图中的楔形窗口，可否是神似美军的狙击手？有朋友说了，有个楔形窗口就是狙击手啦，又是山寨的不能够？还真不是笔者东拉西扯，一厢情愿。您看AUEDOS展板的这张配图，明显是中陆航星的产品特点及功能描述，却恰好配了一个美帝的图，还写着：“美国狙击手吊舱的楔形头部”，一副爱咋咋地的样子。也不知美国人看了什么赶脚，呵呵需要指出，一方面，共光路是目前光电设备发展的一个重要趋势；另一方面，目前共光路设计依旧有技术上的困难，主若是：1共光路膜系设计：保证所需多波长的增透减反，和其他没关光路的减透。2宽光谱镜片资料：保证所需多波长的高透射率3光轴稳定问题：各种探测装置的光学系统对光轴的牢固性要求不一，需要解决光轴牢固的实时性优化问题。4高精度分光路光学设计：将所需各波长，分别导入不一样样的传感器。共口径成像技术：运用高光谱技术和数据交融系统，经过剖析、办理所获取高光谱数据，参照地物波谱数据库，就能够鉴别出目标的表面物。共光路设备确实比多光路有很大进步，但依旧面对着一个问题。就是机载方式依旧是外挂。关于四代机，这会破坏隐身性能。而将多光路光电设备进行隐身办理的过程中，终于出生了内埋布局的光电系统设备——就是我们开头提到的EOTS和EODAS系统。已经有朋友不耐烦了，婆婆妈妈都唠了十个问题，咋还不到EOTS/EODAS十一、什么是

呢？EODAS

别急，您要的菜——来了：问题？问题10谈到的“光轴合一”共光路光电设备，比问题8的分立式的FLIR/IRST有了很大进步，但隐身性依旧欠佳，随着四代机的流行，光电设备的隐身布局，终于催生了我们文章开头提到的分布式孔径探测技术。EODAS（electro-opticaldistributedaperturesystem），光电分布式孔径系统，就是美国诺格公司为四代机设计的内置综合光电设备。从前一度希望能用在F22上，但由于技术成熟度不足，未能实现F22的初期批次实装，却终于用在了F35上。EODAS在F35上的正式设备型号是：AN/AAQ-37。其核心器件是先进1024X1024百万像素级二维大面阵锑化铟红外焦平面阵列，可供给90°X90°视场。F35用了这样6个相同的传感器，采用分布式孔径技术，分别布置于机身的上前面（机头）、左方（机头下腮）、右方（机头下腮）、下前面、上后方、下后方。这6个传感器，取消了尊长们用于支撑、转向和牢固的万向支架，以机身为平台，即直接固定在飞机结构上。这里打个岔：有些文章上说，理论上需要4个便能够实现全部覆盖。笔者对此有异议：因为依照立体几何的球形空间计算，90°X90°相当于(π/2)X(π/2)的八分之一球体。若是要圆满覆盖整个球体，理论上需要8个传感器。还要上机身战胜机头、垂尾等气动外形的遮挡，严格来说是不圆满覆盖的。这一点，特别欢迎大家的补充和评判。EODAS的主要优势在于：1、提高隐身性：采用分布式孔径系统的内埋方式，基本没有突出物，表面相对光顺。因此有利于载机的RCS的降低平和动性能，特别是超灵巧和超音速巡航时的气动改进。2、降低体积重量。取消了支撑、转向结构，因此重量、体积都比传统的分立式甚至多光路光电设备大幅度降低，大概只有后者传感器的5%。（原文这样，笔者表示思疑）。3、降低成本：运行功耗降低，而且装备价格只有50万美元左右，大概只有传统光电设备的10%（原文这样，笔者表示思疑）。4、全方向态势感知：这一组6个传感器的准球形覆盖，实现了四代机的全方向态势感知和全空间敏感。EODAS能够同时输出多个波段的高帧频图像,并通过后续图像和数据交融，将全向信息供给给头盔显示器HMD、HUD或全景多功能显示器，表此刻游览员眼前，建立了“透明座舱”。比方，在飞行员垂直起降时，传感器图像将前后左右和下方的状况直接展此刻眼前，成为一种货真价实的电子“后视镜”和“下视镜”，从而供给了“甲板穿透”功能。5、取代效应：EODAS能够供给对空和对地目标找寻、目标指示与导弹告警、杀伤奏效评估、辅助昼夜导航和跳跃着陆防撞等多种功能。在很大程度上，取代了传统对地FLIR的成像追踪和对空IRST的点源追踪功能。（注意：有网友说EODAS只能对空不能够对地，略有偏颇。结合上述第4和第5点，EODAS是能够供给有限的对地探测的。）媒体报道：2010年的测试中，F35上的EODAS系统成功地探测到了1300km之外发射的一枚二级火箭，并随后对其进行了长达9分钟的追踪，直至火箭发动机熄灭。在2011年的测试中，EODAS系统再次成功探测并追踪了一架90公里之外迎头凑近的F16战斗机。EODAS可将目标方向数据上传至中央计算器，引导APG-81雷达对目标进行视场2*2度的窄视场精准照射，今后发射中距空空弹进行攻击。这类攻击方式，APG-81不需要大范围找寻，从而降低了被敌方防空雷达捕捉的可能性，实现了F35在攻击过程中的低可探侧性。问题十二、EODAS的主要缺陷是什么？1视场较窄：由于没有转向机构，EODAS的传感器只有理论上90°的视场。而传统机头上方IRST都有120°（±60°）的探测范围，FLIR球形吊舱探测角度更大

,可达

360°。

有朋友为

EODAS

叫屈了，一个传感器视场角度不够，那人家不是有

6个传感器吗？说的对，F35就是这么做的，多传感器相互当合使用，但这恰好带来了另一个问题——2图像搬动：第一，EODAS的平台是载机自己，不一样样传感器在载机的不一样样部位。这些部位的振动、扭转各有不一样样；再有，飞机的感觉角运动（横滚、俯仰和偏航）和平移运动（速度）会引起传感器看到的状况发生搬动；同时，载机瞄准的导弹、敌机等空中目标也在运动。当多个目标从一个传感器的找寻范围运动到另一个传感器范围内的时候，EODAS系统必定鉴别清楚它们之间的对应关系。而且这个运动过程中，随着载机和目标都有空中速度和加速度，那么新传感器中的目标的运动要素与第一个传感器比较会有所变化。因此，EODAS系统必须保持对每个传感器瞄准线的最正确认识，要使用局部惯性传感器来评估参照飞机惯性参照系的局部瞄准线。经过比较传感器之间重叠地域的图像数据，对瞄准线进行优异的调整。对不一样样传感器的图像，要实时运用“图像缝合算法”，填充位于不一样样方向传感器测量的视差。上述各种，对EODAS的图像办理能力提出了很高的要求，这又带来了我们要提出的第三个问题：3图像办理能力：EODAS使用百万级高像素探测器，又一组用了6个，还要实时缝合图像——这给图像办理带来了巨大的压力。以每个像素每秒运算10次，每秒100帧图像计算，可是办理1个探测器图像的能力就要达到100万X10次X100帧=每秒十亿次（BOPS）的级别甚至更高。这还不算完，计算完的交融图像信息，必定准实时在HMD或HUD上叠加，表现给游览员。为了防备使用HMD时产生的错误赝像，无畸变或极低畸变的无缝图像至关重要，因此0.5~1.0mrad的高分辨率图像被认为是最低可接受的范围。这给数据传输和图像显示又带来了巨大挑战。图像计算-数据传输-数据交融-图像展现，这就是EODAS面对的图像办理能力问题。4内部冷却由于上述高性能传感器、高速办理器都在载机内，四代机的超巡又带来的高速高温的问题，因此，EODAS的内部冷却，即环控问题，超出了低速固定翼飞机的设计范围，更是低空低速直升机的光电设备所无法想象的难题。这也是为什么，EODAS在F35上实质使用后，被这些问题限制了其很多功能和性能的发挥，目前还是主要被看作态势感知（即视觉包络）在使用，而无法主导对地攻击这样的功能。资料显示，EODAS的问题，已经成为F35战斗力生成迟缓，项目延缓的原因之一。

问题十三、为什么

EODAS

系统之外还需要

EOTS

系统？

EOTS（Electro-OpticalTargetingSystem，电光瞄准系统）是美国洛马研制装备

F35

的机载光电设备，采用第三代红外焦平面阵列器件和模块化设计。而且，其安装方式与

J20

的那颗痣相同，就在

F35

的下巴上。F35

的

ETOS

光窗

这个图对大家必定是脸熟了。

如图所示，EOTS属于半埋设计，设备基本上在机内，外露的只有由7块表面镀膜的蓝宝石平面玻璃组成的光窗，以散射雷达信号，减小飞机的RCS，比传统外挂式设备隐身性有很大提高。自然，比较EODAS，这个优点就成为弊端了。EOTS内部结构（除了最下面的传感器，绝大部分机构在机体内）

隐身比不了

EODAS

，那

EOTS

真切的优势在哪里呢？

1、共光路对地高精度探测设备：

在问题十中，我们介绍过共光路这个给见解。

EOTS

设备用单一口径光窗，集成可见光摄像机、红外成像、激光器测距机、激光光斑追踪器、激光指示器等全套行头，全重90.8kg。具备可见光高分辨率成像、自动追踪、红外找寻和追踪、激光指示、测距功能，供给了兴隆的对地攻击功能。依照前文问题1到问题6的介绍，大家能够判断出，EOTS具备从找寻到追踪、从发现到鉴别、从测角到测距的全套光电火控功能。这一点胜过了EODAS。2、大视场EOTS的光学探测器能够经过转动，不需要图像缝合的复杂办理技术与计算能力，便能够轻松供给360°全向视野。这也比EODAS要方便合用。3先进稳瞄系统前文说过，机体振动和位移将以致图像畸变，而EODAS靠复杂的图像办理来解决这个问题。但依旧无法满足对地攻击的性能。EOTS不像EODAS直接安装在机体上，而是具备独立的稳瞄设备。稳瞄设备其实不是新鲜事，直升机的稳瞄设备就是最平时的例子。直升机为对付旋翼摇动以致的振动，采用两轴四框架稳定平台的万向支架间隔扰动。美军二代

FLIR

采用的稳瞄系统，牢固精度就已经达到

20-50

微弧度，最新一代直升机甚至达到5-10微弧度。而EOTS的稳瞄系统，其牢固度在2-5微弧度。注：1微弧度(urad)=1/1000毫弧度（mrad）1毫弧度=1度微弧度，这是什么见解呢？举个例子，1微弧度的牢固精度，意味着10公里距离晃动幅度为：1厘米。再举个例子比较一下，人眼对角度的最高分辨率为0.15毫弧度。EOTS的这个超级稳瞄精度，为其地面精准打击提供了光电神眼，填充了EODAS缺乏对地攻击能力的弊端。EOTS的上述三大优势，在很大程度上回答了网上争论的一个“既生瑜，何生亮”的问题，即在F35已经有全内埋方式EODAS的状况下，为什么还要一个半埋的EOTS？个人见解认为，EODAS的分布式、内埋式光电系统的技术当先，代表了机载光电探测的未来。可是就目前而言，缺乏高级稳瞄系统和缝合大视场的EODAS，依赖尚不圆满的图像办理技术，很难供给精准光电火控的闭环追踪功能。而EOTS恰恰利用数十年来几代FLIR/IRST的技术经验积累，供给了次佳但更可用的光电火控技术。反之，若是EODAS已经足够成熟，就难以讲解：F35这一种战机，为什么要选择诺格-洛马两个厂家的两套光电系统？为什么要在已经拥有更高技术水平的分布式孔径光电系统的状况下，依旧要装备RCS更大的EOTS。问题十四、EOTS的主要弊端在哪里？1动向像差EOTS供给360°全向视野，多平面半埋光窗满足了与F35结构共形的要求，但同时也产生了动向像差。也就是说，当光学系统经过不一样样角度的窗口镜块之间的接合面成像时，会以致光程（opticalpathlength：OPL）随瞄准角变化而变化。在窗镜块之间会有不一样样的光程差(opticalpathdifference：OPD)，使得切割波面产生必定位相差。再有，光窗的透射率可能因入射角变化而变化。最后高速游览时的高温影响成像奏效。解决上述问题的主要手段是：实现透过不连续窗口分段波前的共相位校正；窗口平板的精准拼接；控制拼接窗口内部的杂散光；除掉平板拼接处高速游览与空气磨擦产生的热梯度；高妙音速高速游览后的光学自适应，等等。2对空探测受限由于EOTS安装与机头下方，限制了对空探测能力，无法对前上方空域进行探测。可是，EOTS还是能够供给远距离窄视场的对空探测能力，如远距离导弹告警能力。（注意：正如EODAS在对空为主的状况下，仍具备有限对地探测能力；而EOTS是对地为主，却也能对空为辅。因此其实不是像有的网友所说，EOTS圆满对地，EODAS圆满对空）聊完了美国人的EOTS/EODAS，中国的机载光电设备又有什么发展，说好的中国J20的那颗痣呢？问题十五、J20的那颗痣，终归是什么？做了前置这么多铺垫，终于要说说这货了。这应该就是搜索瞄准一体化的机载光电设备——中国版EOTS。第一，J20已经具备了装备EOTS的可能性。从2011和黄皮机的照片中，若是还不能够圆满得出这样的必定，那么简氏防务周刊和观察者网、超大等国内外媒体大幅报道的2015年7月19日，中国军民交融技术装备北京博览会上，中陆航星的EOTS-86，则直接将结论打上了牢牢的印鉴。EOTS-86在展板上我们能够看到这样的说明：“EOTS-86系统是一款最新设计的机载内埋式光电找寻瞄准系统”——半内埋好吧，谦虚点

“适装于歼

20、歼

31、SU-27

系列、T-50、苏

34、轰

6K、图

-160

等机型”

——第一个适装对象就是

J20/J31，看来装备四代机那是妥妥的；

SU-27

系列，意味着我军大量三代机的中期改装是可能的，

轰六

K平台大更不在下。但看来看去，没有型的J10系列。而且，近期J10B的流出来也是IRST的模。也，J10主若是空，地EOTS急迫性不。等一等⋯⋯有T50啊，出口向很明确嘛。“含外找寻、中外追踪、激光照等多种探模式”——波+中波+激光典集成模式（复4-5）“主要用于空、地、海昼夜搜索、精准追踪和瞄准以及武器制。能够在雷达关机的状况下以空空、空面模式找寻和追踪目，并能行正确指示目地址。可与外全景找寻系、机火控雷达配合使用，可外全景找寻系或机火控雷达找寻的目行精准追踪、定位及瞄准，引机武器系攻目。可与盔瞄准具工作”——找寻+追踪+制+描（复6-7）。估和洛那的明一个字不差啊，呵呵。注意，有空空模式，能够空找寻啊，面了然F35的EOTS也不会是只能地吧。“F22距离110公里，B2距离150公里”——以EOTS-86的精确外角数据机AESA雷达，后者再做窄角凝描，便能够引中程空空攻身目。是中国反身装的一大打破，不。同，EOTS只能地的同学，能够思虑一下个功能。最后，个明是美看的，要不圆满能够“大型/典型身目”的字眼。在么直白，圆满部是气死人不命啊.“重量

48公斤，寿命

10000

小（

20年）”

——咦

?比

F35的

EOTS90.8

公斤，了差不多一半（复

13），什么独到的思密达？

位了，我兔把

EOTS

搞定了，那么，EODAS

呢?

十六：

J20

可否会装

EODAS?是中最的一部分，信息有限，争无量。

网上出名博“考到控制机重量及RCS影响等，-20可能不会装EOTS的系⋯⋯-20采用分布式光系表示其外形身已达到必定的高度，突出的光系已成一个主要的散射源需要予除掉”

。意思是

J20将只有

EODAS

似的系，而

EOTS

将被裁汰出局。

笔者没有，个人判断以下：

1、J20

的

2011

和黄皮机上，均有EOTS痣。装EOTS的可能性很大（复第一篇）。2、从F35目前的状况看，EODAS的相关技然还没有成熟。以国内的光器件水平，就算有了似品，生怕性能也力有未逮。J20只依赖EODAS，未得是妥的方案（复11-14）3、网上关于J20留的分布式孔径地址，确有EODAS的赶脚，但要知道，J20身，很多原来的天、空速管、感器什么的突出物都圆满可能被半埋、扁平化甚至圆满平面化了。因此可是依照几个表面窗口，不是那么好下的。J20的2013机的各种窗口以2013机例，若是可是表面涂色，可能是高速像。在看着像窗口的位置中，较小的可能是机内数据链天线、导弹告警窗口；而较大的可能是分布式压力传感器、亦或就是EODAS光窗。4、即便J20留了分布式光窗，初期批次可否必定实装EODAS，也不好说。F22表面也有很多孔径，可是直到2006年的批次，都未实装EODAS。美军也素来在考虑加装，但并无实装的信息。综上所述，按保守的估计，J20的初期生产型，可能只有EOTS，但无EODAS，而用其他光电设备取代，亦未可知。按乐观的估计，J20的初期生产型，就将采用近似F35的EODAS+EOTS的方式。可是，J20不会一次就完成以分布式孔径系统圆满取代半埋式光窗的技术飞越。若是J20首批暂不装备EODAS，也许即便J20装备了，出口型的J-31缩水版，又有什么EODAS的取代方案呢？问题十七：J20/J31若是有EODAS的取代者，那会是谁？在中陆航星的展板上，还有一个产品——EORD-31。EORD-31前视红外找寻追踪系统诚然名字还叫IRST，可是性能已经与传统IRST有换骨脱胎之感。产品性能以下：“特意为四代机设计，适装J20，J31，T/50，SU-35”——看看吧，特意为四代机设计，因此不除掉做EODAS的低端备胎。“短波线阵、中波面阵、长波线阵红外传感器，伺服牢固平台”——多波段，线阵找寻+面阵成像，目标找寻好鉴别能力均很兴隆（复习问题1-4）。伺服稳瞄，有利于对目标的牢固追踪（复习问题13）。无激光距和光斑追踪器，因此只能角（复6）“合用机前面及上方描探找寻定位，正前面±60°，俯仰-20°到+50°”——准的IRST找寻范，然是空的（复3），与EOTS-86形成互。弊端是只有前机身探范，后大部分球240°不在探范内，无法形成包。“大口径共光路光学系，楔形整流罩”——是中国掌握大口径共光路的最正确例（复10）。“夜霾等低能度条件下助航”——似F35的透明座助航功能（复13），但范有限。EOTS-86和EORD-31，正在成中国四代机地和空光的尖兵。很有意思的是，在中航星的展板上，EORD-31装在了J31的机上部。笔者写到里，不由抬走神儿：未来J31假忧如装EOTS-86和EORD-31，不是一痣，下巴又一痣⋯⋯什么形象啊⋯⋯又也许，J31胸襟小，基本空不地因此只装EORD-31?不是2016年出J31的第二架原型机⋯⋯咱等着看看吧。之，EOTS装J20甚至双座三代机，是手拿把掐的事儿。至于分布式孔径系，度很大，希望也很大，大家仁智。自然，无我的判断是什么，中国的EODAS，必定，在路上。小我的十七个，像是下春天的十七个瞬，映画着机光不一样样角度的采。机光备正在向全天候、全空域、多光谱、多模式、兼地空的综合模式演进。正如中波与长波探测交融，分立式多光路向单光轴