
AAQ-37的红外摄像机
每个传感器都与F-35的综合核心处理器(ICP)连接,由后者通过特定软件算法生成威胁信息和图像,结果被送到融合计算机进行数据融合后通过两个通道输出数据,一个是头盔显示器,另一个是全景座舱显示器。
由于六个传感器中的一些靠近飞机的发热组件,所以通过液冷进行降温。维护DAS非常简单,因为传感器是激光焊接且是永久密封的,只要在外场更换整个单元就行,然后把传感器单元送回诺格维修。
DAS甚至能用于探测弹道导弹的发射。2010年6月,诺格公司使用DAS对佛州卡纳维拉尔角发射的两枚“猎鹰9号”运载火箭的发射进行了数据收集,以确定该系统的反导任务中探测、跟踪和瞄准弹道导弹的可行性。飞行在北卡罗来纳州海岸上空的诺格BAC 111试验飞机使用DAS在1300公里之外对“猎鹰9号”多级火箭进行了跟踪。据诺格公司透露,F-35的计算机系统能使DAS同时跟踪数千个目标,远远超过目前任何红外系统。

DAS跟踪的“猎鹰9号”
洛克希德·马丁公司的资深F-35试飞员比利·弗林曾表示:“头盔DAS图像的清晰度和精确度令人惊喜,大大增强了飞行员在夜间飞行时的态势感知。以前我们佩戴夜视镜飞行时就好像透过两根吸管向外看。头盔显示器在我眼前呈现出视场宽广得多的图像,不管我头部转向何方,都能看到DAS图像,真是一个神奇的功能。”F-35的HMDS头盔显示器眉心上方虽然集成一个数字式夜视摄像机以取代传统夜视镜,但由于DAS的存在,飞行员在夜间飞行时甚至无需启动头盔的夜视功能。

F-35的DAS视窗位置
2018年6月13日,洛克希德·马丁公司宣布已联合雷神公司为F-35升级DAS系统,新系统将首先安装于2023年开始生产的Lot 15批次F-35上,目前在产的Lot 14批次F-35将继续安装继续安装诺斯罗普·格鲁曼公司提供的AN/AAQ-37 DAS系统。洛马没有透露新型DAS的具体规格,只是表示其可靠性将比老款AN/AAQ-37提高5倍,并使F-35具备迫切需要的使用激光制导弹药攻击地面移动目标的能力。此外新型DAS还将能提供清晰度更高的红外图像,而且6台摄像机之间的图像拼接将更快速更无缝,对威胁的识别和分类也会更可靠,更重要的是该系统将更加坚固和可靠。

DAS生成的F-16红外影像,垂尾尾码清晰可见
最新F-35项目年度审查报告显示F-35现有DAS存在严重问题,虽然其摄像机窗口采用坚固的镀膜蓝宝石玻璃制造,但摄像机窗口损坏仍成为导致F-35无法完成训练和试飞的主要原因,美国空军甚至认为摄像机窗口损坏将导致F-35A失去全部任务能力,因此雷声新DAS的一大改进重点是提高坚固程度和可靠性。洛马表示升级后的DAS将有助于降低F-35的生产成本和整个寿命周期维护成本,节约的资金总计将超过30亿美元。
从降低成本的角度看,雷声新摄像机在外形和电气接口上将尽可能做到与AN/AAQ-37相兼容,但由于在性能和分辨率的不同,无法直接进行简单替换,需要对计算机软件进行升级。因此对已经交付的300多架F-35如何升级又成为令人头痛的问题。
头盔显示系统
F-35取消了平显(HUD),使用视景系统国际公司研制的头盔显示系统(HMDS)来为飞行员显示信息。HMDS由显示管理计算机、头部跟踪系统和头盔显示器(HMD)组成,显示管理计算机提供飞机和HMD之间的接口,并控制跟踪系统和所有显示信息;跟踪器系统由安装在座舱中的磁源和位于头盔上的传感器组成。
包括氧气面罩在内的HMD重量不到2千克,由带降噪耳机的轻量化飞行头盔和显示装置组成。HMD能为飞行员提供“透视机身”的能力,增强其态势感知能力,此外头盔还能用于对目标的瞄准和跟踪,并能显示和回放昼/夜传感器视频。

F-35的HMDS GENIII头盔显示器
HMD可以显示飞机任务计算机生成的视频和符号,内容来自多个传感器的融合而不仅仅是特定传感器。头盔通过光纤和MIL-STD-1394接口在内的七个高速数据链路传输视频和符号信息。
HMD支持三种操作模式:仅白天符号、白天视频和符号、夜间视频和符号,这些模式能让飞行员在跨昼夜任务中灵活选择。HMD向飞行任务计算机提供精确的头部方向和位置数据,同时F-35的数据融合引擎和人机界面会自动在HMD上显示任何传感器探测到的空中和地面目标,数据融合引擎会对目标进行优先级控制。例如F-35的APG-81雷达会把所有雷达接触数据发送至综合核心处理器,后者再把数据传送至任务系统进行处理并显示在HMD上,飞行员仅转动头部就能控制雷达瞄准方向。

透视座舱地板大概是头盔显示器最普遍的应用
HMDS目前已经发展到第三代,解决了显示抖动和延迟问题,并集成了全新的ISIE-11夜视摄像机和液晶显示器。

HMDS GENIII头顶上方的夜视摄像机
全景座舱显示器
F-35座舱的核心设备是一块具有触摸控制功能的L-3全景座舱显示器,PCD虽然在物理上是一块2560 x 1024像素的有源阵列液晶显示器,却被分成了两个独立可寻址的1280 x 1024像素显示器,每个尺寸10 x 8英寸(250 x 200毫米),总可视面积20 x 8英寸(500 x200毫米)。

F-35的大屏显示器引领了战斗机座舱设计的潮流
20 x 8显示器的顶部专门用于显示子系统信息,如发动机和油量计、弹药管理、飞行控制、起落架、警报和告警系统、自动驾驶仪、自动油门、导航信息、敌我识别、高度和时间数据。
战术信息全部显示在屏幕下方,并从左到右分为四个窗口,被称为“入口”1、2、3、4。飞行员可在任何窗口显示任何内容并改变“入口”的大小,多数飞行员习惯于在一侧显示战术信息,另一侧显示传感器信息。由于F-35的传感器融合能力,所以显示的是经过融合后的图像,非常容易解读。
