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MQ-4C无人侦察机的机载传感器

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MQ-4C无人机

作为“全球鹰”的衍生型,MQ-4C“海上信使”(Trion)无人侦察机是诺格公司为美国海军精心设计的一种先进自主飞行器任务系统,主要任务是协同P-8A“海神”反潜巡逻机在大洋上空执行情报、监视与侦察(ISR)任务。根据海上作战需求,该机加装了多种机载传感器,从而可以在更大范围内持续不断地监视海洋或陆地,大大增强战场态势感知能力,并将探测到的潜在目标及时地传送给“海神”,显著缩短“从传感器到射手”的时间。

多功能有源传感器

MQ-4C无人机完成ISR任务的关键是腹部安装的多功能有源传感器(MFAS)。MFAS雷达是第一种能够从极远的距离对海洋及沿岸进行360度持续覆盖的雷达系统,采用了2D有源电子扫描阵列(AESA),具备海上模式和空地模式,可以远距探测、识别和跟踪海上和沿岸的多个目标。

这种雷达采用了一个旋转式电子扫描传感器,工作在X波段,通过一个万向支架固定在机身腹部。从工作机理来看,它将电子扫描与机械旋转合为一体,使MQ-4C无人机获得了一个360度视场,而不仅仅只是扫描一侧或另一侧,意味着可以在数百英里上空俯视到下方任何方向的任何目标。

凭借这种灵活的覆盖能力,MFAS雷达可以对感兴趣的区域进行聚束照射,以更长时间地凝视特定位置,增强在海浪等杂波背景下探测小型目标的性能,使操作员可以更好地跟踪海上目标。该雷达一旦探测到目标,将会以跟踪、单帧快照以及高分辨率快照的不同形式,将数据发送到地面站,同时仍继续保持360度覆盖。

对海搜索时,MFAS雷达具备跟踪海上目标的海面搜索(MSS)模式和识别舰船的逆合成孔径雷达(ISAR)模式,并能够在各种模式之间敏捷地转换。在MSS模式扫描过程中,边扫描边成像能力可与ISAR功能进行瞬间交替,以得到ISAR的快速成像和较高的距离分辨率。

对地搜索时,MFAS雷达具有两种合成孔径雷达(SAR)模式。其中,聚束式合成孔径的波束始终指向地面上的固定区域,用于对地面和静止目标成像;条带式合成孔径的波束指向始终保持不变,沿着固定方向实现成像,扫描过的区域呈现条带状,能够在相同时间里对更大范围的区域进行成像。

多频谱目标截获系统

根据海上任务需要,MQ-4C无人机在机头下采用了雷神公司研制的多频谱目标截获系统(MTS-B)。该系统在万向节中设计有一个惯性测量部件,由固态光纤陀螺和加速度计组成,可以精确测定平台的姿态,生成控制信号,保证转塔内的传感器能够稳定、精确地指示目标。

MTS-B具备了红外、光电、激光指示等能力,并采用了先进的数字体系结构,可以实现远程空中监视、高空目标截获、跟踪、测距,主要用于侦察和瞄准。借助于MQ-4C无人机配备的先进任务计算机,这种传感器还能自动跟踪和半自动地搜索MFAS雷达发现的目标。

MQ-4C无人机的先进光学设备还允许其传输潜在目标的图像,并能为特种作战任务提供实时的监视画面。最不可思议的是,该机能够从探测数百英里远的一个可疑雷达跟踪目标的状态,快速下降到最低飞行高度监视目标,甚至识别出舰船尾部的名字,弥补了以往高空广域战略监视飞机的不足。

该机在技术上最突出特点是把图像融合技术作为标准配置,提高了对图像的处理能力和清晰度。例如,全动态视频可以实时捕获海面船只的高分辨率图像或视频,并通过数倍电子变焦获得进一步放大的画面,以便通过视觉识别舰船。

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