俄罗斯3++与4代光电系统

光电系统是现代战机上相当重要的装备，依用途可概分为探测火控、被动预警以及主动预警用途。目前最先进的俄制机载光电系统可分为UOMZ（乌拉尔光学仪器制造厂）和NII PP（精密仪器制造科学研究院）两大流派。UOMZ虽是工厂，但在承制苏-27的36Sh光电探测器后便进行后续改进型号的研发，苏-33的46Sh以及老苏-35的52Sh便是其自行研发的成果。近年来其更开始与法国泰利斯公司合作，引进生产该公司的光电系统（主要是陆军热成像仪），可能从中吸收了部分先进光电技术。NII PP专精太空光学系统，如用于卫星定位的角反射器阵列以及激光定位系统，如欧洲“伽利略”卫星系统上便配有该公司的角反射器阵列。NII PP通过为米格-35研发一系列探测与警戒用光电系统而涉足航空领域。

UOMZ的 13SM-1、OLS与Sapson-E

UOMZ最新一代的机载前视光电探测器有米格-35的13SM-1与苏-35BM的OLS，以及对地攻击用的Sapson-E光电吊舱。

CLS的尺寸为766×540×763立方毫米，内含扫描式红外探测器、电视摄像机、激光测距仪。扫描范围垂直-15～+55/+60度，水平±60或±90度，视场（指瞬间视场，非通过扫描达成）150×24度，操作温度摄氏-40～+60度，全空域扫描周期4秒，能同时跟踪4个目标，激光对空测距距离20千米（苏-27则是3千米，老苏-35为8千米），对地30千米（苏-27为5千米，苏-35为10千米），测距误差5米。电视摄像机能用于对昼间目标（对空/对地）识别，距离10-12千米。重71千克（苏-27的36Sh约173千克，老苏-35的52Sh达220千克）.且体形更小，因此装机时所用的整流罩也更小，整流罩由新的轻型蓝宝石玻璃制成。据称该系统比旧型号的可靠性高5倍。

在探测距离与视野方面，OLS型录上记载其视野为水平±60度，垂直-15～+55度，追击与迎击探测距离分别为70与40千米。这其中有几件事值得讨论。

笔者向UOMZ展方询问，为何之前苏-30MKK所用的52Sh都达到迎面40千米、追击90千米的探测距离，而OLS-35反而只有70千米。展方表示，那是数据取用标准的不同，52Sh的90千米是“最大”探测距离，而OLS-35的70千米是“保证探测距离”。若以等同于52Sh的标准来看，OLS-35要探测到140千米都没有问题。如果以40/70千米的保证探测距离换算回最大探测距离，则探测距离可达80/140千米。

在视野方面，UOMZ公布的数据应该是以极高的扫瞄速度得到的结果。需强调的是，UOMZ这款光电探测器的设计思路有别于当前世界潮流――热成像识别，而仍是以传统的“方位测定与轨迹追踪”为主要诉求。然而在设计上由于使用阵列传感器，使得不需逐点扫描，而是一口气凝视120×24度或150×24度的超宽广视场。这样一来，OLS的机械装置其实仅需在垂直方向上扫描便可兼顾左右±60度或±75度的范围，有点类似垂直方向电子扫描搭配水平机械扫描的舰用雷达一般，其全空域扫描速率应该会相当高。不确定OLS是否因此干脆取消水平扫描机械，不过只要加上水平机械扫描，则其仅需小幅摆动便可轻易获得±90度甚至更大的视野。与之对比，采用点状扫描的OLS-27虽然全视野也是水平±60度、垂直-15～+60度，但实际作战时会选用60xl0度、20×5度、3x3度视野进行监视，而OLS-35的瞬时视野已是OLS-27最大监视模式视野的6倍，等于不必动就能监视远大于OLS-27的空域。

为米格-35设计的13SM-11生能、特点与OLS大体相同，唯独迎面探测距离由40千米稍降至28千米，尺寸为787×412×386立方毫米，重60千克，瞬时视场120×24度。

Sapson-E是研发相当久的对地攻击光电吊舱，配有电视摄像机、热成像仪、激光测距仪与照明仪、激光定向仪。其口径为360毫米，长3米，重250千克，使用温度摄氏-60到+50度。垂直视野+10～-150度，水平视野±10度，但探测头可绕轴±150度旋转，因此实际上可探测整个下半球。

NII PP的前视光电探测器与对地攻击光电吊舱

Nll PP从米格-29K开始涉足航空领域，为米格-29K提供了OLS-UE前视光电探测器。在米格-35上更增加OLS-K下视光电探测器。

OLS-UE光电探测器包含热成像仪、电视摄像机以及激光测距仪。其中，热成像仪的操作波段在3-5微米，分辨率320×256像素。电视摄像机操作波段为0.6-0.8微米，640×480像素。激光测距仪波段为1.06和1.57微米。系统视野左右各90度，下15度、上60度，瞬时视场lOx7.5度。对米格-29的探测距离为追击50千米、迎击15千米，激光测距仪对空测距范围最大15千米，对地/海20千米，重78千克。型录中有一张OLS-UE所捕获的米格-29的红外影像，非常清晰，连翼端后缘这种较低温处都清晰可见。

OLS-K下视光电探测器主要用于低空飞行时绘制地面影像，其配备与OLS-UE相同唯独增加了更窄视野模式。其对坦克探测距离20千米，对船舶40千米，激光对地测距距离20千米，视场lOx7.5度-1x0.75度。OLS-K以保形吊舱形式搭载于米格-35右进气道下方，相当紧凑，其功能与UOMZ推出的Sapson-E光电吊舱类似，但后者重达250千克且体形比OLS-K大很多，OLS-K应是更先进的设计。

Nll PP目前更将市场指向苏霍伊战机，推出OLS-35光电探测器。其与目前主流的新一代光电探测器类似，具备热成像功能，因此能以热成像进行目标识别等。其基本构造与技术等级应与OLS-UE类似。OLS-35对苏-30的追击与迎面探测距离分别为90与35千米，对20米尺寸目标的成像距离约20千米。其水平视野±90度、垂直-15～+60度，激光测距距离为对空20千米、对地30千米，重83千克，瞬时视野lOx7.5度。

Nll PP与UOMZ分别以研究院有较高科研水平及量产工厂有成熟技术自居。NII PP的OLS-35于2009年装载于苏-35BM 902号机进行试飞。两者都是相当具有吸引力的产品，且各有优势：NII PP的可以进行热成像识别，搭配分布式光电预警系统可获得球状视野；而UOMZ的本身可充当前半球预警系统，物美价廉。

光电预警系统

光电预警系统能够提供飞机最后阶段的可靠预警。虽然它无法像雷达预警接收器那样在敌方导弹发射前便感知威胁，但能探测到导弹飞行过程中不可避免的摩擦热，因而能对以无线电静默方式飞行的导弹进行警戒。老苏-35、图-95MS、苏-24M便有这种装置。如老苏-35上的MAK-F（L-136）导弹来袭告警器，为设置于机背上的球状物，内有一个可360度旋转的反射镜，将目标的红外辐射反射到下方的传感器上，借此警戒20千米内之短程空空导弹（例如AIM-9）、33千米内之中距空空导弹（例如AIM-7）、55千米内之区域防空导弹（例如“爱国者”）或5.5千米内之肩射防空导弹（例如“毒刺”）。

米格-35的OAR-U、OAR-L与SOLO

NII PP为米格-35研发了一套光电警戒方案，已经具有“分布式孔径光电系统”的雏型。米格-35的上下半球各由一个红外式导弹来袭告警器负责，上半球是位于机背上的OAR-U，下半球的传感器称为OAR-L，装设于左进气道下的保形吊舱。另外，在机翼两端各有一组SOLO激光告警器，分别负责左、右半球。各传感器的信息经计算机整合后供中央信息系统使用。这套系统能发现来袭导弹及激光波束，并在一定距离内测定威胁方位及导弹轨迹。

OAR-U与OAR-L导弹来袭告警器采用鱼眼镜头设计，因此单一传感器便能感应±90度范围（即半个球面），能于50千米外侦测到来袭导弹，这种警戒距离甚至超过了L波段导弹预警雷达与小型X波段雷达！对于5千米内之导弹能侦测其飞行轨迹与方位。SOLO激光告警器每组包含2个激光接收器，操作波段1 06微米、1.5-1.6微米，频率小于10千赫，能侦测激光源的方位与频率。

OAR-U与OAR-L分别负责上下半球，共同组成球状预警视野，算是具备了“分布式孔径光电系统”的雏型。之后Nll PP又推出了更完善的分布式孔径系统，供苏-35BM与米格-35之用。

首见于苏-35S的分布孔径光电系统

Nll PP之后推出了更完善的分布式光电探测器，官网甚至以“光电侦察系统”称呼之。这种探测器由至少6个红外成像仪与至少2组激光接收器构成，构建出球状视野。

红外成像仪操作在3-5微米波段，视野±45度，在6个（也可视需要增加）传感器搭配下可构成球状视野。据官网资料，其用途为：

1）对球状周围成像；

2）自动侦测空中目标与导弹的红外信号；

3）对空中目标与导弹进行识别与追踪

4）区分威胁等级；

5）在多用途显示器上显示空中目标与导弹，并通过语音系统发出警告；

6）对空中目标的定位误差小于1度。

激光告警器位于机首两侧，各1对，分别负责左右半球。其主要侦测1-1.7微米、脉冲重复频率0.1-100赫的激光波束，误差小于5度。

这套系统类似美制F-35上的DAS（分布式孔径系统），而不只是简单的导弹来袭告警器。例如，它能对球状周围进行成像，从而用于近距离导航（如夜间降落时供飞行员观察周边）与近距空战。由于目前美俄双方都没有详细的数据，因此无法进行比较。不过，如果由前视热成像仪的参数来看，俄版DAS的阵列数可能较少，精度可能不如美制者。

需注意的是，米格-35所用的红外传感器包括2个分别负责上下半球的鱼眼镜头，像差较大，而苏-35S的6传感器设计中每个只需负责±45度视野，甚至不同传感器视野可能彼此交汇，精度很容易便超过米格-35所用者。合理推测苏-35S的红外预警系统最大侦测距离至少与米格-35同级，在50千米或以上，追踪距离则应超过5千米。就距离看，这已超过绝大多数的导弹预警系统，仅次于苏-35S自身的lrbis-E雷达。

第四代光电系统

T-50的光电系统是UOMZ研发的“产品10IKS”，其包含10IKS-V前视光电探测器、10IKS-N对地攻击吊舱、10IKS-U分布式光电传感器以及10IKS-O光电防御系统。上述系统一开始就被视为统一系统进行设计，并由一个处理系统整合处理。10IKS系统于2011年莫斯科航展上首次展出，但仅进行展示，既没有型录也没有说明，我们至今只能由外观结合相关信息进行推估。

10IKS-U分布式传感器

10IKS-U分布式传感器不仅用途类似F-35的DAS，而且连外形都相似，应是考虑了隐身因素。苏-35S的分布式系统已经拥有周围成像、近战探测、来袭导弹感测与追踪、区分威胁等级、近距导航等用途。除传感器阵列数较少之外，与DAS几乎没有区别。

10IKS-V前视光电探测器

前视光电探测器比UOMZ之前推出的OLS体形更大，而类似Nll PP研制的OLS-35。两者的研制年代相近，前者无热成像功能而后者有，因此后者略大可能与其热成像功能有关。因此10IKS-V的体形暗示其应是热成像仪。在探测距离方面，OLS与OLS-35对采用最大军用推力的双发战机探测距离分别是70（追击）/40（迎面）千米与90/35千米。从纸面数据看，这与老苏-35的52Sh类似，但经询问得知.OLS的70/40千米是”保证探测距离”，若以52Sh的标准看，最大探测距离可达到140千米。而Nll PP的技术人员也表示，实测中曾捕捉到130千米外的目标。可见这两款光电探测器的实际探测能力都超过纸面数据。

10IKS-N攻击吊舱

10IKS-N攻击吊舱的特点在于探测头部分具有隐身几何外形设计。其俯仰视野的变化完全在探测头内部完成，因此整个探测头只绕主轴旋转而不会有俯仰活动，这样便能尽可能保持隐身外形。

10IKS-O主动光电防御系统

最有趣的当属10IKS-O。乍看之下它是一个透明球体，藉由可360度旋转的反射镜而获取整个半球的操作范围，与老苏-35上用于导弹预警的MAK-F（L-136）系统设计类似，报导中也认为它是全周界探测系统之一。但令人纳闷的是，在这个全新设计的复合系统中，已经有了可以凝视周围的10IKS-U分布式系统，为何还要类似MAK-F的设计？此外，这个10IKS-O下方的处理系统不小，相当于前视光电探测器，而MAK-F的处理系统只与光电球差不多大，因此相当不寻常。

经询问在场人员，101KS-O并不是预警系统，而是主动防御系统！T-50将有两个这样的系统，一个位于驾驶舱后方，另一个则位机下方。由此可见.T-50已将主动光电防御系统纳入设计之中。根据外形推测，该系统可能是在预警系统发现目标后，以高能激光摧毁敌方导弹的光电导引头，也可能本身同时也是一个类似前视光电探测器的精确探测装置，能在预警系统发现目标后进行更精确的探测与测距，并引导导弹攻击。

关于主动光电防御系统的其他信息

其实在数年前，有关文献便已点出第四代战机将使用主动光电预警系统，其是在被动预警发现目标后，主动发射激光束照射目标，并以机上装备的角反射器阵列解读回波以进行精确定位。角反射器阵列能进行极精确的定位，虽然飞机上的相关系统性能不明，但可由Nll PP的太空产品窥知一二。

Nll PP研制的一种称为"Larets-（俄文”精美的珠宝盒”之意）的角反射器阵列定位装置，用于卫星间相互定位，经其校正后的测距数据大约是在1000千米仅有1毫米的误差！Nll PP以这种技术制作供精确定位的反射镜阵列给”伽利略”导航系统的实验卫星GIOVE-A（英制）与GIOVE-B（德制）使用。后来更推出一种口径只有6厘米的球形反射镜，经其校正后在1000千米外更只有0.1毫米的误差。采用类似技术的17厘米口径、重7.5千克的“BLITs”纳米卫星，藉由对地精确测绘来预测地震。值得注意的是，俄方曾在实验用的苏-27的两翼翼尖挂载类似“Larets”的角反射器阵列进行测试。以“Larets”的性能观之，若类似系统供战机用于对来袭导弹进行精确定位，将能大幅提高未来战机对导弹的反制能力，例如以空空导弹拦截来袭导弹等。