龙睛传奇：FC-1战斗机航电系统综合分析

2008年03月03日 07:48 现代兵器
薜霸/文
　　(续)电子战系统 电子战系统是FC一1战斗机的一个亮点。按照巴基斯坦最初的要求，电子战系统只由雷达告警器、导弹逼近告警器和箔条干扰弹投放管理系统构成，最终我们看到的FC一1战斗机不仅仅大大提高了这三项设备的性能，还增设了主动电子干扰机。
　　雷达告警器是现代战斗机自卫的一个非常重要的手段，它能告诉飞行员敌人的动作和打算。现代战场是高度复杂化的电磁辐射战场，由于雷达的普及，未来天空中将充斥着大量各种各样雷达的电磁波。传统雷达告警器一般对应专门的火控雷达，这些雷达都集中在I／G波段，一旦瞄准目标，雷达会以很高频率不断辐射飞机，进行高精度跟踪，并利用跟踪获得的参数进行武器设定和发射控制。90年代后，一架战斗机在空中每一秒钟至少会被上百万个电磁脉冲所辐射，如果将这些辐射都报告给飞行员，那么他无疑会被涌来的海量信息淹没。
　　先进的雷达告警系统将接受电波扫频分类，并进行高数据率采样，使用电脑对采样信号进行比对和分析，寻找出火控雷达的特征码。现代雷达自从引进了频率捷变技术以后，雷达信号按一定数学规律散落在很窄的频段内，这为雷达告警器的接收和过滤信号带来很大的麻烦。为了应对这种电子对抗手段，先进的雷达告警设备会通过接受电路将接收电波进行相参，利用不同位置接受到的同一个电波的不同相位，判断出电波来源的大概方向，并对这个方向上所有电波进行累积，和电脑内存储的已知雷达特征信号进行比对。通过分析频率和脉冲特征，雷达告警器不仅可以知道威胁的来源方向，还能够通过特征判断出威胁雷达采用的大致功能，通过脉冲的密集程度可以判断威胁程度，比如是否处于锁定状态。更先进的雷达告警器还可以通过电子情报的搜集和电脑存储的信号库比对，识别出最具威胁的设备型号，进而推断出威胁类型。FC一1战斗机采用的雷达告警器就具有这样先进的性能，能够覆盖360。全空域，可以在存储器内保存100～500个不同型号的雷达特征，还允许战时进行重新编程，可以将最新搜集到的电子情报迅速转化为战斗力，能够很好地应对不断出现的新威胁。
　　导弹逼近告警是最近十几年来发展的新设备。早期类似设备采用一个大视场镜头对飞机后侧方向大约180度到220度左右的空域进行监视，利用导弹发射时会产生大量突变的紫外线和红外线信号，从而提供敌导弹威胁的报警。在战场上常常会出现大量烟火，阳光从反射性很高的白云上反射，以及面对阳光的反射都有可能让这套系统神经过敏。通常采用数字化信号处理来对付这种虚警，其主要原理是根据导弹火箭发动机将持续工作一段时间，并且这个信号的出现会连续成一个轨迹，瞬间的闪光和长时间连续稳定光源都会被过滤，从而获得真实的导弹威胁。
　　更先进的导弹逼近告警系统采用分布式综合光学孔径成像系统。听上去是不是有点熟悉，对，这和美国F一35用的那个EODAS有些类似。分布式综合光学孔径成像系统利用成像体制代替了以前的点源扫描体制，成像元件大多采用锑化铟或者硅化铂。前者具有很好的响应速度和敏感度，不过价格昂贵；后者具有更高的清晰度和角度细节分辨率，价格低廉，缺点是探测距离不如前者，这两种高性能元件均需要液氮制冷。F一35采用的128×128锑化铟CCD不仅负责导弹逼进告警，还要顺带完成360。视频监视，已经不是一个单纯的告警设备。更廉价的系统会选择热电制冷的硫化铅元器件，这种器件价格便宜，对导弹火箭发动机所辐射的1～3微米波段异常敏感。这个波段的红外辐射一般都是由高温引起的，只有火焰、导弹尾烟和喷口等才会产生，有着很好的滤除自然辐射的作用；并且其成像体制也能很好的对付虚警。这类系统往往不负责周边环境监视，有些系统在光学孔径设计时采用光栅棱镜将红外信号传给红外传感器，而白光信号传给具有夜视能力的蓝硅CCD，形成电视视频信号，两者互补，也能达到比较理想的性能。
FC—1的导弹逼进告警系统采用分布式综合光学孔径成像系统，使用4个光学孔径完成对水平360度、垂直±40度的覆盖，(F一35多一个专用前视和一个专门的下视光学孔径)。这套系统尚未在西方第三代战斗机甚至第三代半战斗机上装备，法国“阵风”有类似系统，采用非常成像体制、3孔径扫描器件，技术水平稍逊一筹。导弹逼近告警系统一般和雷达告警系统交联，系统会主动对雷达告警方向进行高精度重点观测，一旦发现有发射导弹迹象，就会立刻将导弹的准确方位告知飞行员，甚至可以对导弹轨迹进行跟踪，通过光学角度三角计算判断出导弹的大概距离。成像体制告警系统可以在告警的同时将危险方位的视频信号在多功能显示器上叠加显示出来，有利于飞行员判断。其软件进一步开发后，还可以实现对一切威胁目标的自动视频显示，避免因人工智能不足的误判和漏判，同时也能很大程度上避免敌机的偷袭。从越南战争到海湾战争，大多数空战的结果都是攻击方在对手不知情的情况下从飞行员视野盲区得手的。有了这套系统，传统盲区将不复存在。现在还不清楚FC一1这套系统的开发程度，从其座舱使用大面积液晶显示器来看，很明显将会有较多的视频显示，可以把几个不同的区域视频放到一个显示器上集中显示。这套系统可以极大增强战斗机的生存力和近战能力，这对未来空战显得非常重要。
　　箔条／红外干扰弹投放装置也是现代战斗机电子干扰的标准装备。这种从朝鲜战争就开始大量使用的电子干扰弹虽然简单，但在40年后的今天依然有效。为了对抗箔条／红外干扰弹，几乎所有的现代雷达和导弹都作了各种各样的改进，但是没有哪一种方法是完全有效的。不过40年间的有针对性研究发展毕竟还是有所进展，它能极大削弱箔条／红外干扰弹的效能，如今的战斗机已经不能凭借简单发射大量干扰弹就逃脱导弹的攻击了。而且干扰弹的投放时机变得非常关键——投早了，很容易被导弹的抗干扰电路识别出来并被排除；投晚了，导弹还来不及受骗就一头扎进飞机里了，并且导弹来袭的方向和投放干扰弹的最佳时机也各不相同。因此，先进的干扰系统不仪配备有先进的干扰弹，还能够根据雷达告警系统和导弹逼进告警系统预报时间判断最合适的机会，最好和飞行员的规避动作相结合，才能发挥出最大的干扰作用。就目前的技术水平而言，还没有不能干扰的导弹，但具体效能完全看实施机动和投放干扰物的时机。FC一1这套综合式航电可以结合高精度雷达告警和逼近告警的信息、定位等，自动控制干扰弹投放系统，足以能将这种干扰手段的效能发挥到极限。
　　箔条弹毕竟是被动干扰手段，一旦导弹发射过来，剩下的就是命中率问题。飞机不管如何做，只能减小这个命中率而不能彻底消除它。自卫式电子干扰机就是一种主动手段，其对抗目标主要有两个：一是战斗机雷达或者地面导弹系统的火控雷达，另一个是现在威胁日益严重的主动雷达制导先进空空／地空导弹。自卫式电子干扰机可以有效挫败对方发射导弹的企图，借助于现代电子技术的发展，一套功能复杂的干扰机体积和重量已经比10年前缩小了十几倍了，价格也低廉了很多，不再是重型战斗机才能使用的。FC—1战斗机将干扰机装在垂尾顶端，有前向和后向两个天线，可以覆盖360。空域。一般的电子干扰主要采用回波转发、角度欺骗、窄波段阻塞等手段，目的在于干扰战斗机或者导弹系统上的雷达，让其无法获得正确的目标位置信息，从而破坏瞄准和制导。这是一项面对未来的设计，巴基斯坦的主要假想敌印度已经装备了大量R一77先进中距空空导弹，这种武器对巴空军是一种严重的威胁。自卫式电子干扰机的设计对战斗机雷达和这类导弹的导引头作了特别优化，可以有效干扰当前的火控雷达和导弹，并具有可重编程能力，可以通过接受新的软件而对系统进行升级。
　　通讯和战术数据链 FC一1战斗机的通讯系统主要依靠两台意大利马可尼公司生产的数字式加密UHF波段抗干扰机载远程无线电台，主要用于对空和对地的语音通话。电台采用数字式调频调幅编码保密通讯，具有高频率跳频和跳扩频抗干扰能力，其中一部电台具有符合美国16号数据链远程UHF数据传输规范的超短波数据链，可以传输战术指挥信息和战术共享信息。两部电台的语音通话互为备份，并通过1553B和任务计算机相连，可以将指挥系统的标准战术信息融合到战术综合信息显示上，或者自动在战术导航地图上标列。当总线故障时，通讯系统可以通过手工控制电台控制盒保持和地面的语音联系。
　　FC一1正式服役后，新航电也许会采用一套双数据链的远程通讯系统，分别使用脊背上的天线和腹部的天线。如果巴基斯坦采购瑞典“爱丽眼”预警机，那么将会采用意大利的产品；如果采购中国的预警机，那么可能会采用中国的通讯系统，无论选择哪一种，它们都将被集成到一套标准的联合战术信息分发系统中。如果FC—1能够通过通讯系统实现战术信息自动共享，那么战斗机的战斗力和信息化能力会获得极大增强。以该机目前的航电系统结构来说是完全具有这个条件，这也许是下一步软件开发的重点。
　　外挂物管理和武器管理系统 FC一1战斗机的挂点设计是一个很精致的产物，其全部按照西方标准的MIL—STD一1760设计和实施，能够挂载一切符合这个标准的外挂物，同时也在同样位置设计了可以和俄罗斯武器相适应的非标准挂点。每一个挂点都采用标准化武器接口单元，可以单独监视武器的外挂状态，执行飞行员的武器操作、监控投射条件、监控武器投射方案、发送武器投送指令、应急投放方案、双向传送武器控制信息等。接口单元和独立的外挂管理计算机相连，并通过1553B数据总线接受武器任务管理计算机的控制。通过任务计算机对武器状态和参数的处理，武器和外挂物信息会显示在平显和多功能显示器上。
　　有了外挂物管理系统，飞行员的攻击武器选择和使用变得更加快捷、方便，并且更加可靠。早期F一16战斗机没有这样的系统，第一套外挂物管理系统是以色列根据大量战争经验打造出来的，并迅速被美国采购和普及到所有机队当中。该系统能让飞行员合理利用飞机的外挂武器、自动协调外挂涉及的一系列问题，可以把飞行员精力从外挂武器的使用和选择技巧的犹豫上解放出来。灵活多变的自适应投放方案比飞行员用手工选择投放挂架、思考投放后的一系列后果和飞机的变化要轻松和快捷很多。特别是当挂载种类复杂的武器执行一些针对性很强的任务或者随机性很强的任务时，这套系统的作用会更加明显。FC一1系统最独特的地方，就是还可以通过这套系统对东方体制的武器实现和西方武器一样的任务管理，极大丰富了FC一1的武器适用范围和选择面。
飞控系统 FC一1战斗机采用了一套独特的飞行控制系统。这套精心设计的系统具有高性能、低价格的特点，既能利用电传控制系统的先进飞行控制能力，放宽飞机静安定度、提高机动性能，又保留了传统部分液压管路和系统作为次要部件的操纵和安全备份，完全满足了FC一1这种定位独特的战斗机高性能方面的需求。
　　FC一1采用了一套经过精简的混合式电传操纵系统。为了实现高升力、高敏捷性，飞机在纵向采用了数字式全权限四余度加两余度模拟式电传操纵系统，控制机动性能最关键的襟翼、全动平尾；横向则采用数字式两余度有限权限控制增稳，以机械式操纵系统为备份，控制方向舵和副翼。FC一1的气动控制面设计构思相当精巧，没有采用三代机流行的襟副翼设计，而是将它们分开，由此副翼的功能被独立和简化了。对于大量应用放宽静稳定度而采用全电传系统的第三代战斗机而言，其所谓的放宽静稳定度主要还是指纵向静安定度，所有战斗机的横向都是静安定的。所以，完全的三轴四余度电传操纵系统中，横航向的部分并不能从电传系统中获得多大好处，相反还要付出3个以上控制面的通道和35%以上的软件工作量。
　　FC一1战斗机因为定位于低价、高性能，为了高性能必须采用放宽静稳定度的布局，这就需要一套全权限电传操纵系统，其价格往往超过数百万美金。中国有句谚语：好钢要用在刀刃上。FC—l战斗机的总设计师深知操纵系统特点，所以大胆地把最需要电传系统的纵向操纵面和只需要控制增稳就能满足要求的横向操纵面独立开来，然后各自采用一路完全不同的控制系统。其实FC一1的横向操纵面也可以看作是在一个2余度电传系统控制下操纵的。正常情况下，飞机采集飞行控制杆指令和惯导系统的姿态参数、大气计算机的空气参数等，在飞行控制计算机内进行数字综合，通过三轴控制率驱动纵向动作伺服器和横向电动舵机，实现三轴控制增稳。横航向的机械控制系统通过传统拉杆和摇臂，实现对副翼和方向舵的控制；控制增稳电传操纵则通过和机械系统耦合的复合摇臂实现，控制增稳的操纵通过计算机控制的电动舵机加入到控制通道中去。前缘机动襟翼是自由的，在电脑控制下自动对应速度和迎角对称偏转，仅在失速时可以手动强制恢复。
　　FC一1的操纵系统的可靠性非常高，四余度电传系统本来就具有两路故障安全的能力，如果四路都出现问题，还可以降级到模拟电传控制。这套系统能满足飞机返航、降落以及大部分普通飞行操作的实施；横向控制增稳也是一样的，本身具有两路故障安全的结构，加上机械系统也是双余度的，控制增稳发生故障时也可以降级使用，同样可以满足正常的飞行和返航降落。FC一1复杂的可靠性设计在日常使用中不大可能有用武之地的，但还是大量考虑了作战条件下飞机的容伤特性，因此才设计了如此复杂和坚固可靠的系统。
　　由于FC一1实际上是具有飞控计算机控制下的全自动控制飞行，因此配合雷达地形跟踪能力和惯性导航系统的地理信息系统，具有超低空自动地形跟踪飞行能力。以往的超低空飞行都是依靠飞行员技术好、胆子大，一旦遇到复杂地形条件和要求进入更低的高度，就是人力不可完成的了。FC一1可以由飞控软件形成自动驾驶仪，自动完成在超低空条件下的安全飞行，为其对地攻击能力的拓展打下了良好的基础。
　　从试飞员的实际体验来看，这套简化组合的飞行操纵控制系统获得了极大的成功，飞行员都赞赏其机动控制能力、平稳的飞行能力和良好的操纵感。FC一1的操纵杆不象F一16那样采用力耦合，而是采用位移和力回馈双重耦合，电传系统和机械系统间的操纵感觉几乎完全一致，力回馈的感觉更直接，操纵感觉更接近传统的战斗机，但有更加轻巧和简单。
　　FC一1的飞行控制系统是一个工程学上的杰作，完美体现了性能和价格有机结合的过程，实现了既高性能又廉价的既定设计目标。
　　从性能上来说，这套系统和F一16的三轴四余度电传系统效能毫无二致，而从价格来说，这套系统仅为F一16系统的一半，真是一个了不起的创举，世界范围内还没有看到如此精心设计和选取的设计方案。
　　先进电子识别系统 早在60年代的越南战争中，美国就认识到超视距空战取决于敌我识别方面的水平。但早期的电子技术不足以解决这个问题，应答式敌我识别器只能辨认不到30%的目标，再加上早期电子设备可靠性低，“麻雀”导弹刚开始应用时击落己方飞机比击落敌机数量还多。此后美国空军颁布一条交战法则：即所有空中目标不经过确实可靠的辨认和识别，不允许发动攻击。这导致大量美国飞机需要飞到目标能够目视识别的距离才能发动攻击，失去了超视距作战的意义。这条准则也被世界上其他国家所遵守，直接导致了“麻雀”时代的黯然落幕。
　　80年代以后，凭借先进的计算机技术，敌我识别技术也开始得到迅速发展，这也得益于整个航空工业的规范化。先进的敌我识别系统仍然采用应答式，不过这种应答式和早期简单一对一对暗号的方式不同，其分别针对民用信道、军用信道和特殊电子信道发射一大批打包信号，里面甚至包括敌方应答机的询问信号和编码。根据对目标应答回复信号进行分析，可以直接辨认出民用飞行器、己方飞行器和敌方飞行器，以及少量不可辨识的飞行器等类别。在可辨认的飞行器中，识别系统可以根据计算机存储库的ID编码识别库准确辨认出飞机类型，甚至可以准确到具体的哪一架飞机。对不能辨识的目标，它按照对方应答器回复的信号类型先将其识别为敌机、友机或者不明目标，也可以通过战区战术信息分发，从预警雷达处获知目标的敌我属性，并将其标列出来，同时记录目标所发出的询问或者识别信号，将其特征进行自定义并存储下来。
先进的敌我识别系统 识别手段是多样化的，还可以从本方雷达系统中抽取雷达信号中的目标回波特征频率，进行非合作识别。第四代战斗集中应用的综合电子战系统还可以通过触发敌电子干扰或者接获敌雷达信号，通过分析特征识别出具体型号，进而推断出目标型号和类型。先进的敌我识别系统一方面取决于自身电子处理技术的水平，另一方面也取决于电子情报的搜集和分析的水平。采用先进敌我识别系统以后，超视距空战基本能够得到保障。美国F一16通过升级安装AN／APX一1 13系统与AIM一120导弹系统配套，获得了超视距作战的能力，这一系统的效能在第二次海湾战争和波斯尼亚战争中得到体现，是AIM一120导弹取得战绩的主要保障。专门执行制空任务的F一15C战斗机因为还没有进行这方面的改进，所以很多空战战果都由美国空军并不喜欢的F一16获得。要知道在海湾战争中美国空军曾死令F一16飞行员非不得已不允许主动参加空战，这从侧面也可以说明这套系统的重要性。
　　FC一1战斗机也安装了类似的先进敌我识别系统，不过不清楚这套系统是哪种型号的产品。该系统和美国AN／APX一113的4片刀状天线不同，只有三片，估计工作范围和性能会略为逊色。根据通常这一系统的工作模式，它可以由飞行员选择执行空中交通识别、目标报告、军事识别和军事安全识别。空中交通识别是目前空军拦截任务的最主要的类型，以前的战斗机上没有设置民用管制识别通道，对大量民用飞机识别很困难，常常需要派出战斗机去拦截和目视观察。这不仅会为民用目标带来惊扰，还容易因为飞行员和指挥官的紧张情绪发生误击，不管是苏联击落韩国波音747还是美国击落伊朗A300，这都让其在国际上和政治上陷入困境。先进的敌我识别系统可以内置所有民用管制目标的应答编码，可以对民用航空目标识别到准确的型号和航班，并通过数据链和指挥中心交换信息或者直接联系民航控制中心进行空管判别。这一切都不需要飞机进入视距以内，可以极大避免军事飞行对空中交通的干扰。目标报告是在有针对性的状态下对目标进行强制性信号截获识别的一种方式，它能够将目标所辐射的一切应答信号记录和比对，通常用于对拦截目标的定性识别上，即为预警系统提供尚未识别的目标的性质型号认定。军事识别和军事安全识别是战争时期采用的工作模式。我们都知道为了保密，战争时期战斗机使用的敌我编码和频率与和平时期是不同的。军事识别和军事安全识别是指在有对抗威胁条件下的识别，这会让系统采用一些非常规询问的触发条件，以达到识别和判定目标威胁状态的目的，这种识别往往用于攻击前的准备。
　　装备先进的敌我识别系统标志着FC一1战斗机将具有超视距空战能力，这也是巴基斯坦空军迫切盼望的能力。它比目前印度空军米格一29、米格一2l一93、苏30MKI所采用的那种简单识别加R一77导弹的超视距攻击能力更精确、更行之有效。这为本来在战机数量和质量上都有差距的巴基斯坦空军在未来取得对抗的质量优势奠定了基础。
　　其他分系统 FC一1的航电系统还包括机电管理计算机、无线电高度表、自动仪表着陆系统、电源管理系统等分系统。机电管理计算机系统将飞机上所有的液压、机电传动等控制系统用传感器和计算机交联，可以精确监视这些系统的运行和状态，通过简单的计算机故障记录查询和分析完成很多以往需要拆检的检查项目，不仅提高了系统的可靠性和可维护性，还大大增强了飞机寿命。在飞机维修界都有一句话：机械设备不容易用坏，而容易修坏。可见减少日常拆检项目会给飞机带来多大的全寿命费用好处。
　　无线电高度表是飞机的常用装备，主要用于飞机获得相对高度信息。先进的无线电高度表具有波束窄、多波束、连续波、高增益、低辐射功率的特点，一方面要在每一秒提供数十次高达厘米级的精度，另一方面还要保证电磁的兼容性和低可探测性。这主要是为了避免被被动电子侦查系统探测到，比如捷克“维拉”一E被动电子侦查定位系统。这些被动系统往往非常隐蔽，会给作战飞机带来很大的潜在威胁。自动仪表着陆系统和民航的三级微波盲降系统十分类似，都是用于在复杂气象、不具备目衫降落的条件下进行仪表盲降的辅助系统，可以提高飞机对机场气候条件的适应能力。
　　电源管理系统是飞机的基础设备之一，尤其是现代战斗机用电量与日俱增，各设备用电要求也各不相同。以往三代机都采用集中供电管理体制，将发电机输出的电能通过配电盘、逆变器等直接输送到各个部位。集中管理的好处是容易控制和检修、容易布置散热，缺点是不同设备需要不同的电压、电流、交流或者直流等输出，当功率增DnN一定程度时容易形成相互干扰。另外，集中布置以后一旦发生故障会导致飞机所有系统供电都出现问题，这对连操纵都依赖于电力的飞机比较难于接受，可靠性要求的叠加会导致系统重量和体积迅速增加。
　　FC一1早期采用传统的集中配电管理，但在试飞中出现过掉电事故。在最后的全状态飞机上，为了增强电源系统的可靠性，还是采用了第四代战斗机才使用的分布式配电管理系统——将各设备的配电分散布置，飞机供电只提供单一、稳定的交流电，采用电脑控制的配电盘对多路供电进行管理和监测，各设备不同的用电要求则各自在设备上设置一个单独电源转换器。这样大大提高了电源系统的可靠性和配电的灵活性，在发生故障时允许关闭一些设备的供电以保证主要系统的用电需求，安全性得到很好的保障。
　　采用数字式分布式配电供电设计也标志着中国战斗机技术正不断向新一代发展应用的方向努力，新配电系统的采用完善了FC—l早期设计中最后一个较为落后的地方，让整体航电水平超过了西方国家第三代战斗机水平，基本和第三代战斗机现代化改进以后的能力相当。
　　FC一1航电系统的研发体现了我国在商业需求下发展航空电子系统的技术水平，同时也是我国在商业体制下对先进航电系统设计和均衡的大胆尝试。商业体制比我.们传统所应用的研发体制灵活，可以大量应用成熟的新技术。由于战斗机的研发时间越来越长，传统的合同式管理已经落后于时代，FC一1采用的边设计边修改路线虽然出现了延误和具体问题，但最终获得的结果还是非常乐观的，这给我们提示了一条新的研制工作的管理路线。
　　FC一1战斗机的开发成功是我国战斗机行业从仿制一改进一设计一独立设计完成的里程碑，它标志着我国已经完全掌握第三代战斗机的研究和生产技术，特别是完全摆脱了上世纪80—90年代在航空电子系统方面落后的被动局面。根据预测，在未来战斗机航电市场上中国将占据约20%左右的份额，FC一1功不可没。(全文完)2008年03月03日 07:48 现代兵器
薜霸/文
　　(续)电子战系统 电子战系统是FC一1战斗机的一个亮点。按照巴基斯坦最初的要求，电子战系统只由雷达告警器、导弹逼近告警器和箔条干扰弹投放管理系统构成，最终我们看到的FC一1战斗机不仅仅大大提高了这三项设备的性能，还增设了主动电子干扰机。
　　雷达告警器是现代战斗机自卫的一个非常重要的手段，它能告诉飞行员敌人的动作和打算。现代战场是高度复杂化的电磁辐射战场，由于雷达的普及，未来天空中将充斥着大量各种各样雷达的电磁波。传统雷达告警器一般对应专门的火控雷达，这些雷达都集中在I／G波段，一旦瞄准目标，雷达会以很高频率不断辐射飞机，进行高精度跟踪，并利用跟踪获得的参数进行武器设定和发射控制。90年代后，一架战斗机在空中每一秒钟至少会被上百万个电磁脉冲所辐射，如果将这些辐射都报告给飞行员，那么他无疑会被涌来的海量信息淹没。
　　先进的雷达告警系统将接受电波扫频分类，并进行高数据率采样，使用电脑对采样信号进行比对和分析，寻找出火控雷达的特征码。现代雷达自从引进了频率捷变技术以后，雷达信号按一定数学规律散落在很窄的频段内，这为雷达告警器的接收和过滤信号带来很大的麻烦。为了应对这种电子对抗手段，先进的雷达告警设备会通过接受电路将接收电波进行相参，利用不同位置接受到的同一个电波的不同相位，判断出电波来源的大概方向，并对这个方向上所有电波进行累积，和电脑内存储的已知雷达特征信号进行比对。通过分析频率和脉冲特征，雷达告警器不仅可以知道威胁的来源方向，还能够通过特征判断出威胁雷达采用的大致功能，通过脉冲的密集程度可以判断威胁程度，比如是否处于锁定状态。更先进的雷达告警器还可以通过电子情报的搜集和电脑存储的信号库比对，识别出最具威胁的设备型号，进而推断出威胁类型。FC一1战斗机采用的雷达告警器就具有这样先进的性能，能够覆盖360。全空域，可以在存储器内保存100～500个不同型号的雷达特征，还允许战时进行重新编程，可以将最新搜集到的电子情报迅速转化为战斗力，能够很好地应对不断出现的新威胁。
　　导弹逼近告警是最近十几年来发展的新设备。早期类似设备采用一个大视场镜头对飞机后侧方向大约180度到220度左右的空域进行监视，利用导弹发射时会产生大量突变的紫外线和红外线信号，从而提供敌导弹威胁的报警。在战场上常常会出现大量烟火，阳光从反射性很高的白云上反射，以及面对阳光的反射都有可能让这套系统神经过敏。通常采用数字化信号处理来对付这种虚警，其主要原理是根据导弹火箭发动机将持续工作一段时间，并且这个信号的出现会连续成一个轨迹，瞬间的闪光和长时间连续稳定光源都会被过滤，从而获得真实的导弹威胁。
　　更先进的导弹逼近告警系统采用分布式综合光学孔径成像系统。听上去是不是有点熟悉，对，这和美国F一35用的那个EODAS有些类似。分布式综合光学孔径成像系统利用成像体制代替了以前的点源扫描体制，成像元件大多采用锑化铟或者硅化铂。前者具有很好的响应速度和敏感度，不过价格昂贵；后者具有更高的清晰度和角度细节分辨率，价格低廉，缺点是探测距离不如前者，这两种高性能元件均需要液氮制冷。F一35采用的128×128锑化铟CCD不仅负责导弹逼进告警，还要顺带完成360。视频监视，已经不是一个单纯的告警设备。更廉价的系统会选择热电制冷的硫化铅元器件，这种器件价格便宜，对导弹火箭发动机所辐射的1～3微米波段异常敏感。这个波段的红外辐射一般都是由高温引起的，只有火焰、导弹尾烟和喷口等才会产生，有着很好的滤除自然辐射的作用；并且其成像体制也能很好的对付虚警。这类系统往往不负责周边环境监视，有些系统在光学孔径设计时采用光栅棱镜将红外信号传给红外传感器，而白光信号传给具有夜视能力的蓝硅CCD，形成电视视频信号，两者互补，也能达到比较理想的性能。
FC—1的导弹逼进告警系统采用分布式综合光学孔径成像系统，使用4个光学孔径完成对水平360度、垂直±40度的覆盖，(F一35多一个专用前视和一个专门的下视光学孔径)。这套系统尚未在西方第三代战斗机甚至第三代半战斗机上装备，法国“阵风”有类似系统，采用非常成像体制、3孔径扫描器件，技术水平稍逊一筹。导弹逼近告警系统一般和雷达告警系统交联，系统会主动对雷达告警方向进行高精度重点观测，一旦发现有发射导弹迹象，就会立刻将导弹的准确方位告知飞行员，甚至可以对导弹轨迹进行跟踪，通过光学角度三角计算判断出导弹的大概距离。成像体制告警系统可以在告警的同时将危险方位的视频信号在多功能显示器上叠加显示出来，有利于飞行员判断。其软件进一步开发后，还可以实现对一切威胁目标的自动视频显示，避免因人工智能不足的误判和漏判，同时也能很大程度上避免敌机的偷袭。从越南战争到海湾战争，大多数空战的结果都是攻击方在对手不知情的情况下从飞行员视野盲区得手的。有了这套系统，传统盲区将不复存在。现在还不清楚FC一1这套系统的开发程度，从其座舱使用大面积液晶显示器来看，很明显将会有较多的视频显示，可以把几个不同的区域视频放到一个显示器上集中显示。这套系统可以极大增强战斗机的生存力和近战能力，这对未来空战显得非常重要。
　　箔条／红外干扰弹投放装置也是现代战斗机电子干扰的标准装备。这种从朝鲜战争就开始大量使用的电子干扰弹虽然简单，但在40年后的今天依然有效。为了对抗箔条／红外干扰弹，几乎所有的现代雷达和导弹都作了各种各样的改进，但是没有哪一种方法是完全有效的。不过40年间的有针对性研究发展毕竟还是有所进展，它能极大削弱箔条／红外干扰弹的效能，如今的战斗机已经不能凭借简单发射大量干扰弹就逃脱导弹的攻击了。而且干扰弹的投放时机变得非常关键——投早了，很容易被导弹的抗干扰电路识别出来并被排除；投晚了，导弹还来不及受骗就一头扎进飞机里了，并且导弹来袭的方向和投放干扰弹的最佳时机也各不相同。因此，先进的干扰系统不仪配备有先进的干扰弹，还能够根据雷达告警系统和导弹逼进告警系统预报时间判断最合适的机会，最好和飞行员的规避动作相结合，才能发挥出最大的干扰作用。就目前的技术水平而言，还没有不能干扰的导弹，但具体效能完全看实施机动和投放干扰物的时机。FC一1这套综合式航电可以结合高精度雷达告警和逼近告警的信息、定位等，自动控制干扰弹投放系统，足以能将这种干扰手段的效能发挥到极限。
　　箔条弹毕竟是被动干扰手段，一旦导弹发射过来，剩下的就是命中率问题。飞机不管如何做，只能减小这个命中率而不能彻底消除它。自卫式电子干扰机就是一种主动手段，其对抗目标主要有两个：一是战斗机雷达或者地面导弹系统的火控雷达，另一个是现在威胁日益严重的主动雷达制导先进空空／地空导弹。自卫式电子干扰机可以有效挫败对方发射导弹的企图，借助于现代电子技术的发展，一套功能复杂的干扰机体积和重量已经比10年前缩小了十几倍了，价格也低廉了很多，不再是重型战斗机才能使用的。FC—1战斗机将干扰机装在垂尾顶端，有前向和后向两个天线，可以覆盖360。空域。一般的电子干扰主要采用回波转发、角度欺骗、窄波段阻塞等手段，目的在于干扰战斗机或者导弹系统上的雷达，让其无法获得正确的目标位置信息，从而破坏瞄准和制导。这是一项面对未来的设计，巴基斯坦的主要假想敌印度已经装备了大量R一77先进中距空空导弹，这种武器对巴空军是一种严重的威胁。自卫式电子干扰机的设计对战斗机雷达和这类导弹的导引头作了特别优化，可以有效干扰当前的火控雷达和导弹，并具有可重编程能力，可以通过接受新的软件而对系统进行升级。
　　通讯和战术数据链 FC一1战斗机的通讯系统主要依靠两台意大利马可尼公司生产的数字式加密UHF波段抗干扰机载远程无线电台，主要用于对空和对地的语音通话。电台采用数字式调频调幅编码保密通讯，具有高频率跳频和跳扩频抗干扰能力，其中一部电台具有符合美国16号数据链远程UHF数据传输规范的超短波数据链，可以传输战术指挥信息和战术共享信息。两部电台的语音通话互为备份，并通过1553B和任务计算机相连，可以将指挥系统的标准战术信息融合到战术综合信息显示上，或者自动在战术导航地图上标列。当总线故障时，通讯系统可以通过手工控制电台控制盒保持和地面的语音联系。
　　FC一1正式服役后，新航电也许会采用一套双数据链的远程通讯系统，分别使用脊背上的天线和腹部的天线。如果巴基斯坦采购瑞典“爱丽眼”预警机，那么将会采用意大利的产品；如果采购中国的预警机，那么可能会采用中国的通讯系统，无论选择哪一种，它们都将被集成到一套标准的联合战术信息分发系统中。如果FC—1能够通过通讯系统实现战术信息自动共享，那么战斗机的战斗力和信息化能力会获得极大增强。以该机目前的航电系统结构来说是完全具有这个条件，这也许是下一步软件开发的重点。
　　外挂物管理和武器管理系统 FC一1战斗机的挂点设计是一个很精致的产物，其全部按照西方标准的MIL—STD一1760设计和实施，能够挂载一切符合这个标准的外挂物，同时也在同样位置设计了可以和俄罗斯武器相适应的非标准挂点。每一个挂点都采用标准化武器接口单元，可以单独监视武器的外挂状态，执行飞行员的武器操作、监控投射条件、监控武器投射方案、发送武器投送指令、应急投放方案、双向传送武器控制信息等。接口单元和独立的外挂管理计算机相连，并通过1553B数据总线接受武器任务管理计算机的控制。通过任务计算机对武器状态和参数的处理，武器和外挂物信息会显示在平显和多功能显示器上。
　　有了外挂物管理系统，飞行员的攻击武器选择和使用变得更加快捷、方便，并且更加可靠。早期F一16战斗机没有这样的系统，第一套外挂物管理系统是以色列根据大量战争经验打造出来的，并迅速被美国采购和普及到所有机队当中。该系统能让飞行员合理利用飞机的外挂武器、自动协调外挂涉及的一系列问题，可以把飞行员精力从外挂武器的使用和选择技巧的犹豫上解放出来。灵活多变的自适应投放方案比飞行员用手工选择投放挂架、思考投放后的一系列后果和飞机的变化要轻松和快捷很多。特别是当挂载种类复杂的武器执行一些针对性很强的任务或者随机性很强的任务时，这套系统的作用会更加明显。FC一1系统最独特的地方，就是还可以通过这套系统对东方体制的武器实现和西方武器一样的任务管理，极大丰富了FC一1的武器适用范围和选择面。
飞控系统 FC一1战斗机采用了一套独特的飞行控制系统。这套精心设计的系统具有高性能、低价格的特点，既能利用电传控制系统的先进飞行控制能力，放宽飞机静安定度、提高机动性能，又保留了传统部分液压管路和系统作为次要部件的操纵和安全备份，完全满足了FC一1这种定位独特的战斗机高性能方面的需求。
　　FC一1采用了一套经过精简的混合式电传操纵系统。为了实现高升力、高敏捷性，飞机在纵向采用了数字式全权限四余度加两余度模拟式电传操纵系统，控制机动性能最关键的襟翼、全动平尾；横向则采用数字式两余度有限权限控制增稳，以机械式操纵系统为备份，控制方向舵和副翼。FC一1的气动控制面设计构思相当精巧，没有采用三代机流行的襟副翼设计，而是将它们分开，由此副翼的功能被独立和简化了。对于大量应用放宽静稳定度而采用全电传系统的第三代战斗机而言，其所谓的放宽静稳定度主要还是指纵向静安定度，所有战斗机的横向都是静安定的。所以，完全的三轴四余度电传操纵系统中，横航向的部分并不能从电传系统中获得多大好处，相反还要付出3个以上控制面的通道和35%以上的软件工作量。
　　FC一1战斗机因为定位于低价、高性能，为了高性能必须采用放宽静稳定度的布局，这就需要一套全权限电传操纵系统，其价格往往超过数百万美金。中国有句谚语：好钢要用在刀刃上。FC—l战斗机的总设计师深知操纵系统特点，所以大胆地把最需要电传系统的纵向操纵面和只需要控制增稳就能满足要求的横向操纵面独立开来，然后各自采用一路完全不同的控制系统。其实FC一1的横向操纵面也可以看作是在一个2余度电传系统控制下操纵的。正常情况下，飞机采集飞行控制杆指令和惯导系统的姿态参数、大气计算机的空气参数等，在飞行控制计算机内进行数字综合，通过三轴控制率驱动纵向动作伺服器和横向电动舵机，实现三轴控制增稳。横航向的机械控制系统通过传统拉杆和摇臂，实现对副翼和方向舵的控制；控制增稳电传操纵则通过和机械系统耦合的复合摇臂实现，控制增稳的操纵通过计算机控制的电动舵机加入到控制通道中去。前缘机动襟翼是自由的，在电脑控制下自动对应速度和迎角对称偏转，仅在失速时可以手动强制恢复。
　　FC一1的操纵系统的可靠性非常高，四余度电传系统本来就具有两路故障安全的能力，如果四路都出现问题，还可以降级到模拟电传控制。这套系统能满足飞机返航、降落以及大部分普通飞行操作的实施；横向控制增稳也是一样的，本身具有两路故障安全的结构，加上机械系统也是双余度的，控制增稳发生故障时也可以降级使用，同样可以满足正常的飞行和返航降落。FC一1复杂的可靠性设计在日常使用中不大可能有用武之地的，但还是大量考虑了作战条件下飞机的容伤特性，因此才设计了如此复杂和坚固可靠的系统。
　　由于FC一1实际上是具有飞控计算机控制下的全自动控制飞行，因此配合雷达地形跟踪能力和惯性导航系统的地理信息系统，具有超低空自动地形跟踪飞行能力。以往的超低空飞行都是依靠飞行员技术好、胆子大，一旦遇到复杂地形条件和要求进入更低的高度，就是人力不可完成的了。FC一1可以由飞控软件形成自动驾驶仪，自动完成在超低空条件下的安全飞行，为其对地攻击能力的拓展打下了良好的基础。
　　从试飞员的实际体验来看，这套简化组合的飞行操纵控制系统获得了极大的成功，飞行员都赞赏其机动控制能力、平稳的飞行能力和良好的操纵感。FC一1的操纵杆不象F一16那样采用力耦合，而是采用位移和力回馈双重耦合，电传系统和机械系统间的操纵感觉几乎完全一致，力回馈的感觉更直接，操纵感觉更接近传统的战斗机，但有更加轻巧和简单。
　　FC一1的飞行控制系统是一个工程学上的杰作，完美体现了性能和价格有机结合的过程，实现了既高性能又廉价的既定设计目标。
　　从性能上来说，这套系统和F一16的三轴四余度电传系统效能毫无二致，而从价格来说，这套系统仅为F一16系统的一半，真是一个了不起的创举，世界范围内还没有看到如此精心设计和选取的设计方案。
　　先进电子识别系统 早在60年代的越南战争中，美国就认识到超视距空战取决于敌我识别方面的水平。但早期的电子技术不足以解决这个问题，应答式敌我识别器只能辨认不到30%的目标，再加上早期电子设备可靠性低，“麻雀”导弹刚开始应用时击落己方飞机比击落敌机数量还多。此后美国空军颁布一条交战法则：即所有空中目标不经过确实可靠的辨认和识别，不允许发动攻击。这导致大量美国飞机需要飞到目标能够目视识别的距离才能发动攻击，失去了超视距作战的意义。这条准则也被世界上其他国家所遵守，直接导致了“麻雀”时代的黯然落幕。
　　80年代以后，凭借先进的计算机技术，敌我识别技术也开始得到迅速发展，这也得益于整个航空工业的规范化。先进的敌我识别系统仍然采用应答式，不过这种应答式和早期简单一对一对暗号的方式不同，其分别针对民用信道、军用信道和特殊电子信道发射一大批打包信号，里面甚至包括敌方应答机的询问信号和编码。根据对目标应答回复信号进行分析，可以直接辨认出民用飞行器、己方飞行器和敌方飞行器，以及少量不可辨识的飞行器等类别。在可辨认的飞行器中，识别系统可以根据计算机存储库的ID编码识别库准确辨认出飞机类型，甚至可以准确到具体的哪一架飞机。对不能辨识的目标，它按照对方应答器回复的信号类型先将其识别为敌机、友机或者不明目标，也可以通过战区战术信息分发，从预警雷达处获知目标的敌我属性，并将其标列出来，同时记录目标所发出的询问或者识别信号，将其特征进行自定义并存储下来。
先进的敌我识别系统 识别手段是多样化的，还可以从本方雷达系统中抽取雷达信号中的目标回波特征频率，进行非合作识别。第四代战斗集中应用的综合电子战系统还可以通过触发敌电子干扰或者接获敌雷达信号，通过分析特征识别出具体型号，进而推断出目标型号和类型。先进的敌我识别系统一方面取决于自身电子处理技术的水平，另一方面也取决于电子情报的搜集和分析的水平。采用先进敌我识别系统以后，超视距空战基本能够得到保障。美国F一16通过升级安装AN／APX一1 13系统与AIM一120导弹系统配套，获得了超视距作战的能力，这一系统的效能在第二次海湾战争和波斯尼亚战争中得到体现，是AIM一120导弹取得战绩的主要保障。专门执行制空任务的F一15C战斗机因为还没有进行这方面的改进，所以很多空战战果都由美国空军并不喜欢的F一16获得。要知道在海湾战争中美国空军曾死令F一16飞行员非不得已不允许主动参加空战，这从侧面也可以说明这套系统的重要性。
　　FC一1战斗机也安装了类似的先进敌我识别系统，不过不清楚这套系统是哪种型号的产品。该系统和美国AN／APX一113的4片刀状天线不同，只有三片，估计工作范围和性能会略为逊色。根据通常这一系统的工作模式，它可以由飞行员选择执行空中交通识别、目标报告、军事识别和军事安全识别。空中交通识别是目前空军拦截任务的最主要的类型，以前的战斗机上没有设置民用管制识别通道，对大量民用飞机识别很困难，常常需要派出战斗机去拦截和目视观察。这不仅会为民用目标带来惊扰，还容易因为飞行员和指挥官的紧张情绪发生误击，不管是苏联击落韩国波音747还是美国击落伊朗A300，这都让其在国际上和政治上陷入困境。先进的敌我识别系统可以内置所有民用管制目标的应答编码，可以对民用航空目标识别到准确的型号和航班，并通过数据链和指挥中心交换信息或者直接联系民航控制中心进行空管判别。这一切都不需要飞机进入视距以内，可以极大避免军事飞行对空中交通的干扰。目标报告是在有针对性的状态下对目标进行强制性信号截获识别的一种方式，它能够将目标所辐射的一切应答信号记录和比对，通常用于对拦截目标的定性识别上，即为预警系统提供尚未识别的目标的性质型号认定。军事识别和军事安全识别是战争时期采用的工作模式。我们都知道为了保密，战争时期战斗机使用的敌我编码和频率与和平时期是不同的。军事识别和军事安全识别是指在有对抗威胁条件下的识别，这会让系统采用一些非常规询问的触发条件，以达到识别和判定目标威胁状态的目的，这种识别往往用于攻击前的准备。
　　装备先进的敌我识别系统标志着FC一1战斗机将具有超视距空战能力，这也是巴基斯坦空军迫切盼望的能力。它比目前印度空军米格一29、米格一2l一93、苏30MKI所采用的那种简单识别加R一77导弹的超视距攻击能力更精确、更行之有效。这为本来在战机数量和质量上都有差距的巴基斯坦空军在未来取得对抗的质量优势奠定了基础。
　　其他分系统 FC一1的航电系统还包括机电管理计算机、无线电高度表、自动仪表着陆系统、电源管理系统等分系统。机电管理计算机系统将飞机上所有的液压、机电传动等控制系统用传感器和计算机交联，可以精确监视这些系统的运行和状态，通过简单的计算机故障记录查询和分析完成很多以往需要拆检的检查项目，不仅提高了系统的可靠性和可维护性，还大大增强了飞机寿命。在飞机维修界都有一句话：机械设备不容易用坏，而容易修坏。可见减少日常拆检项目会给飞机带来多大的全寿命费用好处。
　　无线电高度表是飞机的常用装备，主要用于飞机获得相对高度信息。先进的无线电高度表具有波束窄、多波束、连续波、高增益、低辐射功率的特点，一方面要在每一秒提供数十次高达厘米级的精度，另一方面还要保证电磁的兼容性和低可探测性。这主要是为了避免被被动电子侦查系统探测到，比如捷克“维拉”一E被动电子侦查定位系统。这些被动系统往往非常隐蔽，会给作战飞机带来很大的潜在威胁。自动仪表着陆系统和民航的三级微波盲降系统十分类似，都是用于在复杂气象、不具备目衫降落的条件下进行仪表盲降的辅助系统，可以提高飞机对机场气候条件的适应能力。
　　电源管理系统是飞机的基础设备之一，尤其是现代战斗机用电量与日俱增，各设备用电要求也各不相同。以往三代机都采用集中供电管理体制，将发电机输出的电能通过配电盘、逆变器等直接输送到各个部位。集中管理的好处是容易控制和检修、容易布置散热，缺点是不同设备需要不同的电压、电流、交流或者直流等输出，当功率增DnN一定程度时容易形成相互干扰。另外，集中布置以后一旦发生故障会导致飞机所有系统供电都出现问题，这对连操纵都依赖于电力的飞机比较难于接受，可靠性要求的叠加会导致系统重量和体积迅速增加。
　　FC一1早期采用传统的集中配电管理，但在试飞中出现过掉电事故。在最后的全状态飞机上，为了增强电源系统的可靠性，还是采用了第四代战斗机才使用的分布式配电管理系统——将各设备的配电分散布置，飞机供电只提供单一、稳定的交流电，采用电脑控制的配电盘对多路供电进行管理和监测，各设备不同的用电要求则各自在设备上设置一个单独电源转换器。这样大大提高了电源系统的可靠性和配电的灵活性，在发生故障时允许关闭一些设备的供电以保证主要系统的用电需求，安全性得到很好的保障。
　　采用数字式分布式配电供电设计也标志着中国战斗机技术正不断向新一代发展应用的方向努力，新配电系统的采用完善了FC—l早期设计中最后一个较为落后的地方，让整体航电水平超过了西方国家第三代战斗机水平，基本和第三代战斗机现代化改进以后的能力相当。
　　FC一1航电系统的研发体现了我国在商业需求下发展航空电子系统的技术水平，同时也是我国在商业体制下对先进航电系统设计和均衡的大胆尝试。商业体制比我.们传统所应用的研发体制灵活，可以大量应用成熟的新技术。由于战斗机的研发时间越来越长，传统的合同式管理已经落后于时代，FC一1采用的边设计边修改路线虽然出现了延误和具体问题，但最终获得的结果还是非常乐观的，这给我们提示了一条新的研制工作的管理路线。
　　FC一1战斗机的开发成功是我国战斗机行业从仿制一改进一设计一独立设计完成的里程碑，它标志着我国已经完全掌握第三代战斗机的研究和生产技术，特别是完全摆脱了上世纪80—90年代在航空电子系统方面落后的被动局面。根据预测，在未来战斗机航电市场上中国将占据约20%左右的份额，FC一1功不可没。(全文完)