传感器f37 战机吊舱发展“流行风”

战机吊舱发展“流行风”

欧春芳 陈晋汶

近来，关于战机吊舱的新闻越来越多。

今年5月，法军从泰雷兹集团增订了21套TALIOS瞄准吊舱，该型吊舱据称可以进一步增强“阵风”F4战机搜索、识别目标的能力。2月，美国动力网站报道，美军F-22“猛禽”战斗机进行新型吊舱测试，其机翼下方挂载的神秘吊舱引发多方关注。

在去年第十三届中国国际航空航天博览会上，我国歼-16D电子战飞机亮相，该机挂载的多个吊舱成为关注焦点。

扫描全球的一些热点冲突地区，突击运输直升机挂载机炮吊舱作战的场景也出现在人们的视线里。

在新型武器装备频频现身的情况下，战机吊舱的出现为什么每次仍能“一石激起千层浪”？这是因为，吊舱已经成为衡量战机性能高低的重要指标之一。

那么，当今战机为什么会挂载吊舱？现役吊舱有哪些特点？又会向哪个方向发展？请看专家解读——

现代战争中，战机吊舱的“吸睛指数”很高。通常，它被吊挂在机身或者机翼下，舱体呈流线型。它的个头不大，作用却不容小觑。某种程度上讲，战机吊舱就像一支支“魔法棒”，能赋予战机某方面的“超能力”。比如，它能让战机“看”得更远、“臂膀”更长、“拳头”更硬等。

法军TALIOS多功能瞄准吊舱。资料图片

俄军GUV-8700对地攻击机枪吊舱。资料图片

以军ELL-822SB机载电子战自卫吊舱。资料图片

美军ALQ-99电子干扰吊舱。资料图片

战机吊舱知多少

二战中出现的武器吊舱，被认为是吊舱发展的源头。当时，德国为一些对地攻击的战机装上了机炮吊舱，37毫米口径的机炮主要用于反坦克作战。

越战期间，美军“只装导弹、不要机炮”的观点一度甚嚣尘上。受制于当时空空导弹的性能，战斗机攻击成功率并不高，加上近距格斗仍在实战中不时出现，美军只好重新给战斗机挂上机炮吊舱。

此后，既能用于对空作战也能用于对地攻击的各类机炮（枪）吊舱迅速发展，成为战机制式装备。例如：美军“眼镜蛇”武装攻击直升机使用的GPU-2/A机炮吊舱、俄军米-24武装直升机和米-8突击运输直升机使用的对地攻击机枪吊舱GUV-8700等。

时至今日，仍有一些新战机保留了挂载机炮吊舱的设计。

战场上的表现使外挂吊舱的优势日渐凸显——既能够节省宝贵的机身空间，也方便系统升级换代。于是，光电吊舱、导航吊舱、电子战吊舱纷至沓来，成为向战机赋能的“神器”。

光电吊舱由光电传感器单元、控制处理单元、供电单元和环境控制单元组成，能增强空中飞行器对目标的探测、识别和跟踪能力，可在夜间和恶劣天候下正常运行。固定翼飞机光电吊舱多为柱筒状结构，直升机、无人机光电吊舱多采用球形稳定转塔结构。根据任务与功能的不同，光电吊舱可分为侦察吊舱和瞄准吊舱两类——侦察吊舱主要遂行广域侦察监视、目标搜索探测任务；瞄准吊舱主要用于定位瞄准、引导精确制导武器打击任务。

导航吊舱由地形跟随雷达、前视红外系统、计算机、电源和环境控制装置组成，主要用于提供全天候导航信息。美军20世纪80年代研制的“兰盾”系统中就包含了AN/AAQ-13夜间红外低空导航吊舱。通过显示器，飞行员可以看到实时地形、外景图像以及导航相关参数，有助于提高其地形跟随飞行能力。

电子战吊舱内置电子战装备，通常外挂在电子战飞机或者战斗机的机翼下、机腹下、翼尖，分为电子侦察吊舱和电子干扰吊舱两类。电子侦察吊舱主要用于获取对方战略战术电子情报，为作战筹划、决策提供依据；电子干扰吊舱主要用于对敌雷达、通信等实施干扰，或对来袭导弹实施干扰诱骗，以保护己方飞机安全，提高编队执行任务的成功率。2009年的一次模拟空战中，美军EA-18G“咆哮者”电子战机凭借由电子干扰吊舱等组成的电子战系统，“技术击落”了F-22“猛禽”战斗机。

此外，机载吊舱“家族”里还有敌我识别吊舱、通信吊舱、加油吊舱、训练吊舱等“成员”。有选择地挂载这些吊舱，战机就可以实现功能上的叠加与效能上的倍增。尤其是对部分“高龄”战机来说，在这些“魔法棒”点化下，它们甚至能“枯木逢春”，重新焕发出勃勃生机。

“战机最贵配件”

在技术推动和需求牵引双重作用下，当前的机载吊舱正在由专用向通专结合、由单一功能向多功能综合、由注重硬件向软硬件兼顾、由单个平台运用向平台联网运用发展，挂载平台也由固定翼飞机、直升机向无人机拓展。虽然各国吊舱的“内瓤”高度保密，但其发展模式则带有 “流行风劲吹”的特点。

快速响应，迭代升级。作为用来插入最新任务功能的载体，当今的机载吊舱普遍能对技术发展和任务需求快速响应，实现接续式、系列化发展。尤其是能以传感器技术发展为轴线，实现迭代升级。例如，最新的焦平面阵列等热成像技术，已被一些国家融入吊舱系统，升级光电传感器组件。伊拉克战争中，美军F-16C战机首次搭载TARS侦察吊舱执行任务。之后的5年间，该吊舱不仅用上了宽带数据链，还更新了可移动存储模块。

模块构建，即插即用。现役的机载吊舱大多采取模块化、通用化设计，强调在软硬件开发中采用开放式系统架构，以实现新设施的即插即用、新功能的快速添加。同时坚持面向多类平台设置通用接口，以方便集成、安装与拆卸，强化环境适应性和平台适装性。

联合攻关，系统集成。机载吊舱需要与平台的航空电子设备、武器弹药、瞄准头盔等进行系统集成，并适应数字化网络化环境，才能充分发挥作用。如今，在这方面，一些实力雄厚的军工企业或防务公司已积淀了不少经验，并通过协作攻关，使不少难题得以解决，取得明显成效。以瞄准吊舱的发展为例，当前，装备瞄准吊舱的战斗机已普遍实现自主探测、瞄准、打击目标，也可将目标信息通过数据链传送给友机、预警机实现协同作战。

注重效能，压低成本。机载吊舱有着“战机最贵配件”之称。即便如此，它也是应用先进技术与降低装备成本之间相互妥协、平衡折中的产物。当前，世界各国研制的机械吊舱多采用开放式架构和模块化通用化设计，都是为了在增效的同时压低成本。如此，战机吊舱才能进入良性发展轨道。

未来吊舱长什么样

如果要为明天的机载吊舱画张像，那么，集成化、智能化、网络化则是构图的关键要素。

基于开放架构的功能集成。机载吊舱是技术密集型载体，大力发展和集成多/高光谱成像技术、粗精组合稳定技术、数字图像增强处理技术、动态目标跟踪技术和多模式组合导航技术等显得尤为迫切。未来的机载吊舱将具备执行多种任务能力，并可利用开放任务系统架构、标准化软硬件，实现技术、功能组件的快速升级与高效集成，满足空战需求。

基于人工智能的任务支持。当前，人工智能已经成为各国竞相角逐的新高地，各国军方也在努力将其在信息处理、图像识别、实时分析判断等方面所具有的优势尽快应用到军事领域。发展认知电子战吊舱，利用机器学习算法评估和应对威胁，自主选择最佳干扰样式，并根据干扰的有效程度加以调整和优化，是该类吊舱今后发展的方向。如此，将能大幅减少飞行员或操作员的识别负担，提高执行任务的效率。

基于网链融合的体系运用。当前，美空军正在加紧升级其空战指控系统，研发与部署基于云的全域作战套件，实现空战的分布式指挥与控制。这种探索与实践也为其他国家研发新型吊舱提供了思路。机载吊舱作为“传感器到射手”的重要装备，是构建杀伤网链并搭建分布式作战体系的关键。未来机载吊舱不再是单枪匹马、单打独斗，而是融入体系灵活运用。未来空战中的机载吊舱，将通过专用数据链实现与载机平台的快速组网互联。编队飞机可共享传感器数据，在不使用雷达或其他有源测距装置的情况下协同对目标进行定位并实施攻击。

（作者单位：国防科技大学、空军预警学院）

供图：阳 明

来源： 中国军网-解放军报

1200万像素打磨了7年 iPhone的相机都经历了啥？

我从2015年iPhone 6S发布会是我第一次到美国现场参加苹果发布会，之后每年九月都会在现场见证新一代iPhone的发布，也会第一时间上手新iPhone，并对新手的拍照能力做出评测。

　　如果你对苹果每年发布的新iPhone稍加留意或者关注的话，你会发现苹果对于iPhone的升级十分谨慎，甚至留下了“打磨狂人”的名头。的确，从iPhone 4S开始到iPhone6以及iPhone6 Plus，一枚800万像素的传感器，苹果足足打磨了四代产品。从iPhone 6S开始到现在的iPhone 12系列，苹果iPhone的相机一直固定在1200万像素，与国产手机动辄5000万像素甚至一亿像素的相机比，苹果延续自家“保守”策略，继续打磨着1200万像素相机。

　　好吧，本文就带您简单回顾下，从iPhone 6S到现在的iPhone 12系列，苹果专心打磨的1200万像素相机都进步了什么？

·iPhone 6S & iPhone6S Plus

　　从iPhone 4S开始使用800万像素开始，iPhone的相机虽然一直在颈部，但到了iPhone 6这一代，苹果被冠上“祖传800万像素”的帽子。的确，当时国产手机摄像头都在像素上飞速发展的年代，800万像素也确实显得跟不上时代。

iPhone 6S Plus

　　于是，2015年苹果秋季新品发布会上，iPhone6S和iPhone6S Plus终于将iPhone的相机带入了千万像素，全新的1200万像素摄像头，1/3英寸的传感器，单位像素面积为1.22微米，镜头光圈f/2.2。在视频拍摄上，iPhone6S系列支持最高4K分辨率，虽然实用性不强，但手机视频进入高分辨率时代，意义还是蛮大的。

　　1200万像素的iPhone6S在成像上，特别是色彩层次表现上有了显著提升，首次加入的Live Photo功能，更可以直接通过动态照片记录拍照前后3秒钟的瞬间，十分有趣。当时拿到iPhone6S后，1200万像素的iPhone6S又唤起了我用iPhone拍照的乐趣。

·iPhone7 & iPhone7 Plus

　　时间来到2016年，我又一次在现场见证了iPhone 7和iPhone 7 Plus的发布，而iPhone 7 Plus更是首款搭载双摄像头的iPhone。

iPhone 7 Plus镜头特写

　　与当时流行的一枚彩色摄像头加一枚黑白摄像头的配置不同，iPhone7 Plus的双摄采用了广角加2倍长焦的模式，两颗镜头都是1200万像素，通过A10 Fusion处理器内建的ISP，不仅让iPhone 7系列有着当时最好的成像效果，同时双摄像头配合的人像模式，可以拍摄出背景虚化的照片，这也是第一次手机具备了类似于单反相机的背景虚化效果。

iPhone 7 Plus

·iPhone8 & iPhone8 Plus & iPhone X

　　iPhone 8发布于2017年，外观延续了上一代iPhone 7和iPhone7 Plus的设计，也仅仅是小改款而已，真正吸引人的是那款面向未来的iPhone X，全面屏的外观设计、全新的Face ID人脸识别、背后的双摄相机，总之iPhone X绝对是那年关注度最高的产品。

iPhone 8 & iPhone 8 Plus

　　在影像功能上，相对于iPhone 8 Plus延续上代相机配置不同，iPhone X的2x长焦镜头采用了f/2.4的光圈，并且两枚镜头均支持光学防抖，在成像色彩和层次上都有非常出色的表现。

·iPhone Xs & iPhone Xs Max

　　一年以后，苹果以iPhone X为基础，推出了iPhone Xs和iPhone Xs Max一大一小两款iPhone，延续了iPhone 6时代起“一大一小”以及隔代大升级的传统，iPhone Xs系列的相机与iPhone X想必，除了采用单位像素面积更大的1.44微米的传感器之外，其他也无太大差别。不过，借助A12仿生处理器，可以提供更好的智能HDR以及更富丰富的画面色彩层次和细节。

iPhone Xs

·iPhone 11系列

　　2019年，经过打磨两年的iPhone Xs显然已经落后了，在多摄像头成为主流之后，显然双摄已经不能满足旗舰手机的需求了。于是，苹果对iPhone 11系列进行细化，推出了双摄的iPhone 11系列以及搭载三摄的iPhone 11 Pro系列。

iPhone 11

　　双摄的iPhone 11和三摄的iPhone 11 Pro系列主摄均为1200万像素，等效焦距约为26mm，镜头光圈为f/1.8，支持OIS防抖；在超广角镜头上，二者都配备了1200万像素、等效焦距13mm的超广角镜头；iPhone 11 Pro则在超广角和主摄的基础上，加入了一枚1200万像素、等效焦距52mm的长焦镜头。

　　iPhone 11 Pro系列三摄像头设计的方式看，可以看出苹果以设计相机的方式在制作这款手机的相机，几乎无差别的三摄成像色彩风格，三枚镜头之间的切换几乎为“无缝衔接”，不仅一改多摄像头手机多摄切换的体验，让拍照操作变得更为直接和直观。

iPhone 11 Pro Max

由于采用了全新的超广角镜头，所以苹果相机的拍摄界面也采用了沉浸式设计，在原本的取景框之外，还能看到半透明的部分，这实际上是把超广角镜头的取景画面也加了进去。在操作界面中，iPhone也加入了“专业模式”，其中包括了夜景模式、画面比例、相机滤镜等功能。当然至于拍摄时对于快门速度、白平衡等参数的调整，全新的“专业模式”并不会涉及，实现这些功能还需要依靠第三方专业相机App实现。

·iPhone 12系列

　　2020年的iPhone 12系列延续了此前iPhone 11系列的产品规划，双摄iPhone 12延续了iPhone 11的相机配置，iPhone 12系列均采用双1200万像素广角+超广角相机配置，主摄镜头光圈升级为f/1.6，采用7组镜片设计，等效焦距依然是26mm，支持光学防抖。超广角镜头光圈为f/2.4，等效焦距依然为13mm。苹果宣称iPhone 12系列的广角镜头的进光量提升了37%，可以提供更好的暗光拍摄能力。

iPhone 12 Pro Max

　　iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max延续了三摄像头设计，并且全部搭载了LiDAR镜头。在相机规格上，iPhone 12 Pro三枚镜头依然为1200万像素，其中主摄镜头光圈升级为f/1.6，采用7镜片设计； 超广角镜头光圈为f/2.4，等效焦距13mm；长焦镜头等效焦距52mm，镜头光圈f/2.0。

　　iPhone 12系列中，相机真正大幅提升的是iPhone 12 Pro Max。iPhone 12 Pro Max采用了单位像素1.7微米的大尺寸传感器，并且将广角镜头的防抖升级为了传感器位移OIS防抖，并且长焦镜头的焦距提升到了65mm。

iPhone 12 Pro Max镜头特写

　　在拍摄功能上，iPhone 12系列全部支持4K HDR杜比视界视频拍摄，这也是手机首次在视频拍摄支持杜比视界。对于两款Pro机型来说，苹果在后续iOS 14.3固件升级中加入了Apple ProRAW格式图片的支持，让那些对iPhone有更多要求的人，可以直接使用iPhone原生相机拍摄RAW文件并且根据自己的想法对RAW文件进行处理，灵活度自然也更高。

　　众所周知，苹果在iOS 10时代已经可以支持的RAW，但是如果想要使用iPhone拍摄RAW格式文件后期处理，只能依靠第三方相机程序，比如Halide Camera、Pro Camera等。Apple ProRAW的加入，让iPhone终于原生支持RAW格式拍摄了，也算是补全了iPhone原生相机的最后一个短板了。

iPhone 12 Pro Max

　　还有不到一个月时间，苹果2021款的iPhone即将登场，新的iPhone大概会依然延续1200万像素的设计，也会继续打磨1200万像素。至于2021款iPhone会带在影像上带来怎么的新功能，等到9月发布会，一切都将揭晓。

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