LANTIRN吊艙

LANTIRN吊艙是美國空軍使用的一種綜合導航和目標指示功能的吊艙系統,它允許載機在夜間或低氣象條件下超低空飛行,並使用各種精確制飛彈藥攻擊地面目標。

LANTIRN吊艙(LowALtitudeNavigationandTargetinginfraredforNight)是美國空軍使用的一種綜合導航和目標指示功能的吊艙系統,最初主要用於F-15E“攻擊鷹”和F-16“戰隼”。LANTIRN極大提高了戰鬥機的戰鬥效能,它允許載機在夜間或低氣象條件下超低空飛行,並使用各種精確制飛彈藥攻擊地面目標。LANTIRN系統由導航吊艙和目標指示吊艙構成,分別是AN/AAQ-13導航吊艙(飛行用)和AN/AAQ-14目標指示吊艙(攻擊用)這兩個吊艙被設計成具有獨立工作的能力,均可單獨使用,互不依賴。吊艙以通過1553b數據匯流排與載機進行通信。

AN/AAQ-13導航吊艙主要包含:
1.環境控制單元
2.地形跟蹤雷達3.天線
4.前視紅外感測器
5.電源
導航吊艙主要子系統包括:一具K波段的地形跟隨雷達(Terrain-FollowingRadar,TFR)(AN/APN-237A),由德州儀器提供;一個寬視場(WFOV)前視紅外(Forward-lookinginfra-red,FLIR)感測器以及相應電腦與電源供應系統。
地形跟隨雷達(TFR)使用了先進的信號處理技術,能提供較大的方位角範圍,使得載機能進行更劇烈的機動。TFR統可以向飛行員或飛控計算機提供方向指令,而之前的地形跟蹤雷達則只能提高俯仰指令。TFR極大地提升了戰機在現代戰爭中的生存率,它不但能賦予飛行員自動避開地形的能力,而且能使載機以水平機動方式規避防空系統。TFR能夠直接連線到F-16的自動飛行系統,能使載機維持在設定的高度自動飛行(最低可達100英尺,即30.48米)在任何地形環境中。
前視紅外感測器(FLIR)具有28度水平方位角,21度的垂直角度,掃描圖像與座艙外實景一起被疊加到HUD上。雨霧、煙塵由於能夠減少紅外特徵,因此會降低FLIR的使用效能。由於Hud的尺寸的限制,飛行員可以通過HOTAS上的鏇鈕將左/右11度景象移動到HUD中心。同時,飛行員也可以選擇白景(Whitehot)或黑景(Black-hot)圖像模式。
AN/AAQ-14目標指示吊艙
1.環境控制單元
2.電源
3.控制計算機
4.前視紅外感測器
5.雷射器
6.飛彈瞄準基線相關部件
AN/AAQ-14目標指示吊艙主要子系統由兩部分組成:一個窄視場(VFOV)前視紅外感測器(FLiR)和一個雷射目標指示/測距儀,兩者都安裝在吊艙的可移動頭部,並且安裝在特製的穩定系統基座上,以抵消載機的移動與震動。
FLiR安裝在一個2軸轉台上,它有兩種操作模式:一種是寬視場模式(6X6°),用於目標截獲;一種是窄視場,用於放大。當LANTIRN吊艙不工作時,轉台轉向內側,以避免將感測器暴露於外界。目標指示吊艙中的前視紅外感測器FLIR能對所定目標獨立地進行放大。FLiR的數據被輸入到戰機座艙中多功能下視顯示器(Multi-FunctionHead-DownDisplay,MFD),飛行員根據這些數據可以在遠距離進行目標特徵識別。
AN/AAQ-14目標指示吊艙也同樣包含環境控制系統和一個瞄準線關聯器(boresightcorrelator,其作用是“LookwhereIlook”,所見即所得,或者是觀察-攻擊模式)“手不離桿”系統。後者能夠向載機的火控計算機(FireControlComputer,FCC)和武器系統傳遞數據。
雷射指示器主要為雷射制導炸彈提供照射。同時它也能夠自動跟蹤地面的移動目標,並能為AGM-65Maverick(幼畜)飛彈提供照射。雷射指示器甚至還有一個“另類”用途:可用雷射器精確測量本機與一個預定路標(Landmark,事先在機載電腦中設定的某一地理坐標)的距離,用於更新本機的慣性導航系統(InertialNavigationSystem,INS,慣導系統誤差會隨著航行距離增大,一般結合GPS使用)。精確地保持INS的準確度對於目標附近沒有視覺參考的情況下,投射制導或非制飛彈藥有著重要的意義。
型號
LANTIR基本型
如上所述
LANTIRN2000型
 與基本型相比,主要升級了3種硬體:
(1)採用基於量子阱技術的,第三代FLiR感測器。
(2)可以在40000英尺高空使用的二極體泵浦雷射器。
(3)更加緊湊、功能更強的電腦系統。
8到12微米波段的FLiR感測器使用量子阱技術,能夠構建低成本-高成像密度的感測陣列。這使得武器安全投放距離比基本型增大了50%,也同時增加了偵查或毀傷評估任務的靈活性。更大的投放距離有效減少了載機風險。另一方面,第三代FLiR感測器比基本型的可靠性也提高了23%。
二極體泵浦雷射器則可以工作在更大的範圍,同時體積更小。它的光束更少發散、解析度更大、指示更精確,工作高度可達40000英尺(基本型為25000英尺)。簡言之新型雷射器使目標指示吊艙看的更高、更遠。由於改進的電源系統、更少的部件和更低的工作溫度,極管泵浦雷射器可靠性比基本型提高了17%。同時,吊艙還集成了人眼安全的戰術訓練雷射器。
LANTIRN2000的計算機體積更小、重量減少一半,比起舊型號其電源消耗減少2倍。Throughput、記憶體和可靠性則Optimized。軟體、界面則沒有變化。
LANTIRN2000+型
與2000型相比,2000+主要的改進有:
(1)增加一個雷射定位跟蹤器,提高了目標識別能力,並減少了附帶毀傷。
(2)增加了數字記錄光碟系統,用於記錄戰場毀傷評估狀況,也用於記錄偵查任務。
(3)增加一個目標自動識別系統,它可以對高位目標進行分類,用來減輕飛行員工作負擔。
(4)增加一個電視攝像頭,能偶為飛行員提供全天候勢態感知能力。
pathfinderandsharpshooter
指路者和神射手,這種型號主要針對國際用戶,指路者和神射手由LANTIRN系統衍生,但價格更便宜,相應地也閹割了某些功能。中國台灣地區是該型號使用者之一。
LANTIRN的使用模式
AN/AAQ-13導航吊艙的數據顯示在HUD上,前視紅外圖像也被顯示在HUD中,這樣座艙外的實景將與紅外圖像進行疊加。在夜晚或不良氣象條件下,導航吊艙將在HUD上為飛行員提清晰的實景。由於雨水會吸收紅外波段的波峰,因此,雨天導航吊艙將會失效。地形跟蹤雷達的轉向操縱提示指令也被輸入到飛控計算機並顯示在HUD上,以便飛行員採取合適的機動。這兩者使得飛行員能以預設的高度緊貼地形飛行。
AN/AAQ-14目標指示吊艙產生的窄視場(NFOV)前視紅外(FLiR)圖像被顯示在低頭顯示器(Heads-DownDisplay)。當飛行員截獲目標後(例如,通過雷達鎖定或利用HUD中的實景進行手工指定目標後,飛行員就可以通過目標指示吊艙的FLiR進行瞄準,並進一步識別目標。倘若此時載機使用有AGM-65幼畜紅外製導飛彈,則載機火控系統會命令飛彈尋的頭對準目標,而此命令由LANTIRN傳遞給火控系統)。只要AN/AAQ-14目標指示吊艙截獲目標,就能立刻將目標傳遞給飛彈尋的頭。飛行員所要做的僅是確保幼畜飛彈已鎖定目標、按下開火按鈕,之後就可選擇下一目標。如果飛行員選擇的不是紅外對地飛彈,而是雷射制導炸彈,則吊艙上的雷射指示器會開始照射目標,為炸彈提供制導。倘若飛行員選擇自由落體炸彈(如Mk-84,CBU集束炸彈等),吊艙的雷射器則會對目標精確測距,並將信息提供給火控系統,以提高命中率。
參數
AN/AAQ-13導航吊艙
重量:211.5kg(470pounds
長度:199cm(78.2inches)
直徑:30.5cm(12inches)
AN/AAQ-14目標指示吊艙
重量:211.5kg(470pounds)
長度:251cm(98.5inches)
直徑:38.1cm(15inches)
入役時間:1987-3月
單位成本:導航吊艙138萬美元,目標指示吊艙320萬美元(1999財年)

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