F-35 传感器和航电设备Sensors and avionics

F-35的任务系统是飞机里最复杂的一个方面。航电设备和传感器融合的设计是为了增强飞行员的态势感知和指挥与控制(Command and control C2)能力,并促进网络中心战(Network-centric warfare,NCW)。
关键传感器包括
1诺斯洛普格鲁曼的AN/APG-81有源电子扫描阵列(active electronically scanned array AESA 也叫有源相控阵)雷达,
2英国宇航系统公司的AN/ASQ-239 梭鱼(Barracuda)电子战系统,
3诺斯洛普格鲁曼/雷神的AN/AAQ-37分布式孔径系统(Distributed Aperture System DAS),
4洛克希德马丁的AN/AAQ-40光电瞄准系统(Electro-Optical Targeting System EOTS)
5诺斯洛普格鲁曼AN/ASQ-242通信、导航和识别(Communications, Navigation, and Identification CNI)组件。
F-35的设计有传感器的内部通讯来提供一个当地的作战空间的结合图像(cohesive image)和任何可能用到的与另一部分结合的可用性;举个例子,APG-81雷达也作为电子战系统的一部分。


F-35的大多数软件都是由C和C++编程语言开发,同时来自F-22的Ada83代码也在使用;Block 3F软件有八百六十万(8.6 million)行代码。绿山软件(Green Hills Software)的Integrity DO-178B实时操作系统(real-time operating system RTOS)运行在集成核心处理器上(integrated core processors ICPs);包括IEEE 1394b和光纤信道总线(Fibre Channel buses)的数据网络为了软件无线电系统和更大的升级灵活性和可负担性启用了机队软件升级,实际运用时航电设备用了商用现成品或技术(commercial off-the-shelf COTS)的组件做补充。任务系统软件,特别是用于传感器融合的,是项目里最困难的部分之一,也是造成项目大大延迟的原因。APG-81雷达使用了电子扫描以便瞬时光波灵敏性(rapid beam agility),并拥有着被动和主动的空对空模式,打击模式,和合成孔径雷达(synthetic aperture radar SAR)能力,在超过150千米(80海里)的范围可以追踪多个目标。天线向后倾斜以便隐身。与雷达互补的是AAQ-37分布式孔径系统(Distributed Aperture System DAS),由六个红外(infrared)传感器组成,可提供全方位的导弹发射警告和目标追踪;分布式孔径系统充当着一个态势感知红外搜索与跟踪(situational awareness infrared search-and-track SAIRST)的角色,并在头盔的护目镜上给飞行员呈现一个球型立体的红外夜视图像。为了全方位的雷达预警接收器(radar warning receiver RWR),ASQ-239梭鱼(Barracuda)电子战系统有十个嵌在机翼和尾部边缘的射频天线(radio frequency antennas)。它还提供射频和红外追踪功能的传感器融合,定位威胁瞄准,和多光谱图像的对抗措施以便用导弹反击。电子战系统能够侦测和干扰敌方雷达。AAQ-40 EOTS安装在机头下的一个多面的低观测窗口(faceted low-observable window)内部,并执行激光瞄准,前视红外(forward-looking infrared FLI),和远程红外搜索跟踪(IRST)功能。ASQ-242 CNI组件用了半打(六个)的物理链接(physical links),包括多功能先进数据链(MADL),用于隐藏CNI功能。通过传感器融合,将来自射频接收器(radio frequency receivers)和红外传感器(infrared sensors)的信息结合成一个单独的战术图像给飞行员。在没有牺牲到低可观测性时,全方位目标定向和识别可以通过MADL来分享给其他平台。Link16用于和保留系统(Leagcy system)进行通讯。


F-35从一开始就在它的寿命周期里被设计为包含改进处理器,传感器,和软件改进。技术刷新(Technology Refresh)3,包括一个新的核心处理器和一个新的座舱显示,计划安装在Lot 15飞机。洛克希德马丁为Block 4配置提供了先进的光电瞄准系统(EOTS);改进的传感器以最小的变化适应了EOTS基线的相同区域。2018年6月,洛克希德马丁选择雷神(Raytheon)来改进分布式孔径系统(DAS)。美国空军曾研究过F-35通过其传感器和通讯设备来策划复数无人战斗机(unmanned combat aerial vehicles UCAVs)攻击的可行性。