航空电子系统一体化综合集成是第四代战斗机的标志之一。
根据 F-35 系列"闪电 II"隐身战斗机执行的作战任务——包括制空、拦截、压制敌方
防空系统（SEAD）、对地精确打击、战场遮断、近距离空中火力支援等，为满足在高威胁
区域作战的需求，除先进的 AN/APG-81 有源相控阵（Active Electronically Scanned Array，
AESA）雷达外，F-35 隐身战斗机还集成了完善的光电和电子战系统，其中 AN/AAQ-40 光
电瞄准系统（Electro-Optical Targeting System，EOTS）与 AN/AAQ-37 光电分布孔径系统
（Electro-Optical Distributed Aperture System，EO-DAS）共同构成 F-35 隐身战斗机核心光电
传感器系统（Electro-Optical Sensor System，EOSS），既有机载传感器（例如雷达-光电系统）
的数据融合，又有与作战体系信息系统之间的数据融合，显著提高了飞行员认知目标和作战
场景的能力，代表第四代战斗机的航电设备水平及其发展方向。
F-35 系列隐身战斗机集成了先进的 AN/APG-81 有源电子扫描列阵（Active Electronically
Scanned Array, AESA）雷达并支持电子战（Electronic Support Measures）、光电瞄准系统
（Electro-Optical Targeting System, EOTS）、（电磁）发射源定位（Emitter Locating）系统、
多谱覆盖 360°全立体角的分布孔径系统和雷达波接收机（Multi-Spectral Full Spherical
Coverage-DAS&RWR RWR 360°Coverage），其中分布孔径系统由 6 个 DAS Apertures 子系
统组成
射频系统（RF Systems）——有源相控阵雷达（AESA Radar）和光电/红外系统（EO/IR Systems）在复杂和变化的环境中有能力（ Capability For Complex and Dynamic OperationalEnvironments）感知周围态势和瞄准（Situational Awareness &Targeting）目标
先进光电瞄准系统（EOTS）是世界上首个既能提供被动多波段空对空、又能提供空对地能
力和增强空对地目标识别能力（The Advanced EOTS Provides Passive Multi-Spectral A/A and
A/G Capabilities As Well as Enhanced A/G Target ID Capability）、具有探测和指示地面移动目
标、作为情报-搜索-侦察（ISR）功能的机载光电系统，包括：空中目标远程红外搜索-跟踪
（Long Range A-A IRST）；地/海面目标红外成像瞄准（Air-to-Surface Targeting FLIR）；激光
指示（Laser Designation）；激光光点跟踪（Laser Spot Ttacker），具有 4 个特点：
（1）内置式安装（Internally Mounted）
（2）远程和高分辨力（Long Range，High Resolution）
（3）前视红外导航、前视红外瞄准、红外搜索功能
（4）数字变焦（Digital Continuous Zoom）
F-35隐身战斗机分布式光电系统的作用：大范围空中态势感知能力、空对空和空对地精确瞄准能力
F-35 隐身战斗机的 AN/APG-81 有源相控阵雷达对地有合成孔径雷达（Synthetic Aperture
Radar, SAR）成像和地面动目标指示（Ground Moving Target Indication）、电子战（Electronic
Support Measures）模式，光电瞄准系统（Electro-Optical Targeting System, EOTS）用于搜
索、识别、瞄准目标，和分布孔径系统（Distributed Aperture System, DAS）用于周围态势感知
AN/AAQ-40 光电瞄准系统（EOTS）
F-35 隐身战斗机的 AN/AAQ-40 光电瞄准系统（EOTS）具有多波段空对空能力、空对地能
力和增强的目标识别能力，具体包括：对空中目标进行远程红外搜索-跟踪，对地/海面目标进行红
外成像瞄准，激光指示，激光光点跟踪
1）系统具备对空中目标的红外远程搜索-跟踪功能，也具备对地/海面目标的前视红外
远程探测和精确跟踪，可提供识别目标所需的视频图像和精确打击所需的高精度几何坐标。
2）系统由飞机机械界面、电子信号处理组件、激光器组件、光学结构、激光光点（跟
踪）组件、（光电传感器）方位角驱动组件、圆柱形（陀螺稳定）万向架、高精度陀螺组件、
船形低阻力隐身白宝石光学窗口等构成。
3）系统采用两轴稳定的总体设计，在方位角上稳定光电传感器，在俯仰角上稳定反射
镜，既将暴露在机身外的部分压缩至最小以满足隐身要求，又满足对稳定精度和快速响应的
要求，但与采用稳定透射式光学设计的同类光电瞄准系统相比，稳定精度需要提高一倍。
4）系统采用一个光路折叠、结构紧凑反射-折射结合的潜望镜式的单孔径光学设计，属
于共物镜组件，除满足红外、可见光和激光三个波段同时工作的光路要求外，也减小系统的
体积、质量。
5）前视红外工作在中波红外波段，使用一个白宝石（Single crystal sapphire, 单晶蓝宝
石）红外光学窗口，白宝石材料对可见光、激光和中波红外辐射的透射率高于 80%，因此
在满足红外、可见光和激光对光学窗口要求的同时，也满足对空和对地大扫描视场的要求；
此外，白宝石红外光学窗口的内表面制备了细密的金属网格并良好接地以屏蔽雷达波。
6）系统采用与分布孔径系统（DAS）相同的先进凝视中波红外（3µm～5µm）焦平面
探测器组件——1024×1024 锑化铟整体集成式焦平面探测器组件，并与"狙击手 XR"（Sniper
XR）吊舱使用的红外焦平面探测器组件具有"高通用性"。
7）系统采用二极管激发人眼安全激光测距机/指示器（Eye safe diode-pumped laser
rangefinder/designator）和激光光点跟踪器。
8）系统通过高速光纤局域网将红外成像搜索-跟踪系统、前视红外成像系统与中心计算机连接，在中心计算机中进行图像处理以及与其它
传感器信息的融合，以提高飞行员对图像信息的认知。
9）系统具有自动校轴功能。
10）系统的质量轻，90kg（200 lb）以下。
11）系统采用模块化设计，两级维修。
①飞机（机械）界面（aircraft interface）
②电子组件（electronics）
③激光组件（laser assembly）
④光学结构（optical frame）
⑤激光光点（跟踪）组件（laser spot assembly）
⑥方位角驱动组件（azimuth drive assembly）
⑦圆柱形（陀螺稳定）万向架（cylindrical gimbal）
⑧（低阻力隐身白宝石）光学窗口（window）
无光学窗口的 AN/AAQ-40 光电瞄准系统实物照片，中间的金属框架即为系统与飞机机身安
装的机械界面结构，图中可见第一反射镜的背面和 2 个看到正面的折射光学元件
AN/AAQ-40光电瞄准系统展品
AN/AAQ-40光电瞄准系统展品
AN/AAQ-40 光电瞄准系统第一扫描反射镜（俯仰角呈约 45°的空对地状态）和折射-反射
镜合均集成在陀螺稳定的方位框架结构上
AN/AAQ-40 光电瞄准系统的第一扫描反射镜（处于后视状态）和折射-反射镜组合，第一扫
描反射镜为椭圆形以增大扫描的俯仰角，折射-反射镜组合的反射镜背面有减轻质量的三角
形结构花样
光电瞄准系统有一个 7 片异形平面镜构成的船形低阻隐身光学窗口，其平面镜 镀光学膜和雷达隐身膜层
采用第一扫描反射镜和折射-反射镜组合与船形光学窗口设计，使 AN/AAQ-40 光电瞄准系
统（EOTS）对空、对地/海面具有大的视场范围，约为-135°～10°（水平向前为 0°），既
满足了对空目标的红外搜索-跟踪的需求，又满足对地/海面目标的观察、识别、跟踪和引导
激光制导武器进行攻击的需求
AN/AAQ-40 光电瞄准系统（EOTS）的视场范围，约为-135°～10°（水平向前为 0°）
AN/AAQ-40 光电瞄准系统和红外搜索-跟踪系统（Electro-Optical Targeting System & Infrared
Search & Track），光电瞄准系统在空对地前视红外瞄准（Air-to-Surface Targeting FLIR）模式
下，在昼夜（被动）和可视气象条件下，可以对地面静止和运动目标分类、识别和瞄准（EOTS
Provides Day & Night Passive，Classificaotion，Identification，and Targeting Against Stationary
and Moving Ground Targets in Visual Meteorological Conditions（VMC）），具体包括的功能
有：前视红外成像系统在高兴对地面人员进行高分辨力定位（High Resolution FLIR Location
Ground Personnel from Altitude）、激光（目标）指示（Laser Designation）、地面部队瞄准激
光光点的跟踪（Ground Forces Aimed Laser Spot Tracker）、战场毁伤评估（BDA Confirmatio
n），此外还具有空对空前视红外瞄准（Air-to-Surface Targeting FLIR）模式
作战使用
AN/AAQ-40 光电瞄准系统在空对地模式下拍摄的地面目标热图像，空对空成像（Air-to-Air
Imaging）模式下拍摄的空中目标热图像，可以分辨出该目标是一架 F-16 战斗机
AN/AAQ-40 光电瞄准系统在空对地成像模式拍摄地面场景的热图像
AN/AAQ-40 光电瞄准系统在空对地成像模式下拍摄地面场景的高清晰度中波红外图像，可
以看出近处建筑物群和中间大型建筑物表面对太阳光的中波红外辐射具有高的反射率，远处
公路上车辆的发动机和轮胎与地面的摩擦部位则表现出中波红外的热特性
AN/AAQ-37 光电分布孔径系统（EO-DAS）
F-35 隐身战斗机的 AN/AAQ-37 光电分布孔径系统具有空对空能力、空对地能力和增强的目
标识别能力，具体包括对空中目标进行远程红外搜索-跟踪，对地/海面目标进行红外成像瞄
准，激光指示，激光光点跟踪
1）高分辨力、全立体角（360°立体角）的红外成像系统。由美国 CMC 公司（CMC
Electronics Cincinnati）的 6 个高清晰度红外成像子系统组成，分别监视飞机的上、下、左、
右、前、后 6 个方向，每个子系统覆盖不小于 90°的立体角。
2）无陀螺稳定的高清晰度红外成像子系统。
3）采用 6 个与光电瞄准系统（EOTS）相同的先进凝视中波红外（3µm～5µm）焦平面
探测器组件——规模为 1024×1024 的锑化铟整体集成式焦平面探测器组件。
4）采用荷兰 TNO 物理电子实验室的图像融合算法，将 6 个输出 1024×1024 像素的视
频信号融合成一个无缝的全景视频信号供飞行员观看，增强飞行员对态势的感知、导弹告警、
飞机告警、飞行员昼夜辅助导航与驾驶、火控系统瞄准。
5）具有自动校轴功能。
6）维修策略为两级维修。
AN/AAQ-37 光电分布孔径系统的 6 个红外成像子系统在 F-35 隐身战斗机的分布示意图，前
上方（Upper Forward）、左侧（Left Side）、后上方（Upper Aft）、前下方（Lower Forwar
d）、后下方（Lower Aft）、右侧（Right Side）共 6 个方向、覆盖以飞机为中心的 360°全立体角
战斗机座舱前下方黑色梯形红外光学窗口下方安装有AN/AAQ-37光电分布孔径系 统的前上方红外成像子系统
座舱后、机背空中加油孔前有一黑色梯形红外光学窗口，其下方安装有光电分布孔径系统的后上方红外成像子系统
F-35 隐身战斗机机头左、右的金色倒五边形红外光学窗口处分别安装 AN/AAQ-37 光电分布
孔径系统的左方、右方红外成像子系统
F-35隐身战斗机机腹下方的梯形凸起装置内分别安装了AN/AAQ-37光电分布孔径系统的前
下方和后下方的 2 个红外成像子系统
AN/AAQ-37 光电分布孔径系统的红外成像子系统
AN/AAQ-37 光电分布孔径系统的红外成像子系统
分布孔径系统同时提供的功能（DAS Provides All Functions Simultaneously）：态势感知红外
搜索-跟踪（SAIRST）、球体（360°立体角）覆盖（Spherical Coverage）、导弹告警（Missile
Warning）、显示在头盔显示器上的前视红外导航（NavFLIR on HMD）、热（目标）提示（Ther
mal Cuer）、防空导弹发射位置报告（ SAM launch Point Report ）、短距/垂直起飞和自动/辅助
飞行员着陆（STOVL Auto Land & Pilot Landing Aid）
昼夜 360°（立体角）覆盖（360 Degree，Day/Night Coverage）的态势感知和威胁告警
（Situational Awareness & Threat Warning）是 F-35 光电分布孔径系统（F-35/EO Distributed
Aperture System）的基本功能，具体包括：导弹逼近告警或针对本机的威胁发布（Missile
Warning……Threat to Ownship Declaration），态势感知、红外搜索-跟踪飞机、僚机和导弹
（Situational Awareness IRST……Tracks Aircraft，Wingman and Missiles），成像模式……头盔
显示器和座舱显示器（Imagery Modes……Helmet Mounted and Cockpit Display），导弹告警
和探测、跟踪防空导弹发射位置（Missile Warning & Tracking SAM Launch Point Detection）
上图为 AN/AAQ-37 光电分布孔径系统在空对地成像模式拍摄地面场景的两幅热图像，图像
中不规则分布的黑点为红外焦平面探测器未补偿掉的"盲元"，箭头所指的是同一个区域的
左右部分，但是存在空间错位；下图为上图两幅图像的拼接结果，圆圈中已经把错位的区域
完整地拼接起来
2010 年 6月 4日，F-35隐身战斗机的AN/AAQ-37光电分布孔径系统在试验中探测到 1280km
距离外一枚"猎鹰"9（Falcon 9）型两级卫星运载火箭的发射（其正在执行将"龙"天空飞
机（Dragon spacecraft）送入 250km 地球轨道的任务），并进行了连续跟踪
AN/AAQ-37 分布孔径光电系统拍摄的地面场景热图像，图中可见地面的标志性建筑——五角大楼
用于辅助 F-35C 战斗机着舰，远处为美国海军的航母，甲 板上纵向亮线为弹射器轨道
AN/AAQ-37 分布孔径光电系统拍摄的航母
F-35 多任务吊舱
不能集成在机身内的装备只有以吊舱的形式挂载在机身外，F-35 隐身战斗机也不例外。
F-35 吊舱将为 F-35 隐身战斗机提供空间，可用于扩展特殊功能，例如 F-35 隐身战斗机的情
报监视侦察（ISR）、电子战系统和和光电传感器。
2004 年，特曼（Terma）公司赢得为海军陆战队型 F-35B 和海军型 F-35C 隐身战斗机设
计、开发、鉴定和生产机枪吊舱的合同。
2012 年 2 月，机枪吊舱在 F-35 隐身战斗机进行了挂飞。
目前，F-35 机枪吊舱处于低速生产状态。
多任务吊舱的外壳是一个全碳纤维、低气动阻力、小雷达反射截面的结构，首先发展的是机枪吊舱，将 F-35B 和 F-35C 如此昂贵的隐身战斗机挂机枪
吊舱扫射地面软目标，大材小用，不仅作战效益低，而且自身也进入敌方地面轻武器*伤区
内，面临被低价值武器击落的危险，由此可见美国海军陆战队和海军因均缺乏类似美国空军
A-10 攻击机的窘境。但将多任务吊舱用于装载其它电子战、情报监视侦察（ISR）等系统，
扩展 F-35 隐身战斗机作战能力则是有意义的。
F-35（多任务）机枪吊舱的左侧面
吊舱的后面由 4 个平面组成，将来自后面的雷达波反射至 4 个不同的方向，降 低吊舱后面的雷达反射截面
