F-35战机信息融合能力分析

以网络为中心的联合作战样式建立在多种平台的各类传感器硬件基础之上，只有将各类传感器收集的多级别、多方面、多层次信息完成融合，才能实现信息的综合利用，具体指将大量目标探测信息以及战场环境信息加以关联，实现不同种类信息的功能互补、冗余互校，最终为决策者提供多源信息的统一描述，构成战场全局态势感知能力[1]。

现代战争中，依靠飞行员处理海量的战场态势感知数据十分不现实，需要战机平台具备强大的信息处理能力。美军的部分四代机已经具备了单机综合态势信息融合能力，但是飞行员仍然需要依靠通信链路与编队的其他成员交流态势信息。美国联合攻击战斗机F-35不仅具有多源态势感知能力、信息融合能力，更重要的是可通过多功能先进数据链路(MADL)在多个平台之间共享数据。当在复杂电磁环境中，F-35飞行编队可以建立一个信息共享网络，相互传输高置信数据，摒弃被干扰的数据和漏洞。这样每架F-35都是信息融合节点，并且可以互补态势感知能力。

F-35战机平台在设计中十分强调多源态势感知能力，主要的传感器系统包括：AN/APG-81有源电子扫描阵列(AESA)雷达;AN/ASQ-239电子战/电子对抗系统;AN/AAQ-40光电瞄准系统(EOTS);AN/AAQ-37光电分布式孔径系统(EODAS);AN/ASQ-242通信、导航和识别(CNI)航电系统，使其能够在射频(RF)、红外(IR)、可见光等频谱上进行综合态势感知。机载传感器收集的大量多源信息，以及通过多功能先进数据链路(MADL)接收的外部信息源，需要强大的机载信息融合体系架构，核心是“通用集成处理器”(Integrated Common Processors，ICP)，数据处理速度为40.8 GOPS，信号处理速度为75.6 GOPS，图像处理速度为225.6亿MACs。

美国联合攻击战斗机F-35多源态势感知能力

以上传感器可以收集获取多源、多类战场态势感知信息，美国洛克希德·马丁公司为F-35定制了信息融合引擎(Fusion Engine)，属于飞机集成任务系统的核心软件。在架构设计中，信息融合引擎实际是一个算法“黑箱”，而传感器、数据链的信息输入则封装在外部软件中，称为“虚拟接口模型”(VIM)。使用时，VIM传感器、导航状态、误差校正等信息经预处理后共同输入信息融合引擎“黑箱”。信息融合引擎“黑箱”出来的数据可供F-35编队中任一单位独立使用[2]。

信息融合引擎最典型的功能就是结合不同数据源进行目标探测和跟踪，例如远程红外搜索与跟踪(IRST)对目标的方位和俯仰测量准确，但无法精准获得距离与速度信息;主动相控阵雷达则能准确测量目标的距离与速度，信息融合引擎主动筛选优质数据，合并为准确的目标动态，投放在飞行员面前的显示平台。

缺乏融合处理的信息混合需要飞行员进行再判断

另一种典型的功能是：多个跨平台传感器探测到同一目标，其轨迹数据通过MADL共享。F-35的信息融合引擎可有效整合来自多个跨平台传感器的高可信度数据，提高探测精度和识别置信度，降低复杂战场环境对抗干扰产生的误差[3]。编队中的每架F-35不是简单的共享态势感知图像，而是根据自身情况，独立构建各自的态势感知描述。

信息融合处理后敌我目标的位置、种类、相对速度方向可清晰展示

F-35的信息融合结果可供其他任务系统(火控系统、武器系统、电子战系统)直接使用，直接提高了目标探测精度和识别置信度，增强系统操作鲁棒性，并且在全景驾驶舱显示器上为飞行员提供了更清晰的战术图像。MADL的带宽足够满足共享所有空中和地面目标详细的信息融合结果并保证准确性，在MADL共享网络中所有F-35飞行员均可改善态势感知能力。未来F-35与XQ-58A等“忠诚僚机”编队后，则更加依赖F-35的高度信息融合与MADL网络信息共享，无人机可能直接使用信息融合处理结果，与人工智能结合后自行执行战术行动，无需“人在回路”操作和干预。(北京蓝德信息科技有限公司）

参考资料

[1]吴新良，张滋，汪鹏，廉浩伟.面向体系作战的战斗机信息融合技术研究[J].航空电子技术,2020,51(4)：01-05.

[2]The Impact of Advanced Fusion in 5th Generation Fighters on Combat Capability

[3]F-35 Mission Systems Design, Development, and Verification

声明：本文来自蓝德智库，版权归作者所有。文章内容仅代表作者独立观点，不代表安全内参立场，转载目的在于传递更多信息。如有侵权，请联系 anquanneican@163.com。