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导读
2020年10月，美国对台的新一批军售中，向我国台湾地区出售一系列武器，包括135枚AGM-84H增程型防区外攻击导弹(SLAM-ER)，11个M142高机动火箭发射系统，以及6个柯林斯空天公司的MS-110机载侦察吊舱，总价值高达18亿美元。挂载于台空军F-16飞机上的MS-110历史地位如何?有什么新的功能?我们从F-16机载侦察吊舱的演进来看。
飞机进入军用领域投入作战使用后，最早执行的任务就是进行空中侦察。侦察机是投入使用时间最早的机种，机载侦察是获得战场高分辨率图像最常用的方法。上世纪80年代，大量机载侦察吊舱被研制并装备于各型多用途飞机，侦察吊舱能使现代作战飞机实时向地面发送高清晰图像。由于这些侦察吊舱的广泛装备，目前世界各国已经不发展专用的战术侦察机。
F-16“战隼”(Fighting Falcon)多用途飞机是美国第三代或第三代半战斗机，服役于1978年，由美国通用动力公司(General Dynamics)研制。根据飞行国际和F-16.net网站的统计，F-16曾销往34个国家和地区，截至2019年底，共有2280架F-16多用途飞机在28个国家和地区服役，是全世界在役数量最多的军用固定翼飞机。F-16虽然已经服役超过40年，但凭借其本身具有的出色性能，以及美国洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼等公司对其的不断升级，使得F-16飞机在现代战场上至今能发挥很大的作用。F-16战斗机具有多种改型，包括：
F-16A/B(单座/双座)型，该型F-16是最初的生产型，装备了普惠F100-PW-200加力涡轮风扇发动机。经过历次升级，共包括有Block 1、5、10、15、20版本。
F-16C/D(单座/双座)变型于1984年投入生产，具有比A/B型改进的机载电子设备和雷达系统，增加了全天候能力，并具备超视距作战能力可发射AIM-7和AIM-120中距空空导弹。F-16C/D共包括Block 25、30、32、40、42、50、52型。
F-16E/F(单座/双座)型是基于F-16C/D的Block 50/52更新的F-16 Block 60变体，装备了改进的AN/APG-80有源电子扫描阵列(AESA)雷达、新的航空电子设备、共形油箱、以及功能更强大的通用电气F110-GE-132发动机。
F-16IN“超级蝰蛇”(Super Viper)是专为印度空军提供的基于F-16E/F Block 60改型，具有电子战套件和红外搜索与跟踪(IRST)单元，更新了玻璃驾驶舱以及头盔安装的提示系统。2016年，该F-16IN飞机升级到了Block 70/72版本。
F-16IQ型是销往伊拉克空军的版本。
F-16N型是美国海军在20世纪末用于模拟敌方战斗机的训练飞机，基于F-16C/D改装。
QF-16型是由波音公司改装的全尺寸无人靶机。将退役的F-16飞机进行改装，成为更高能力的第四代战斗机靶机，测试新开发的武器和战术。
F-16V“毒蛇”(Viper)是F-16的最新改进型号，有Block 70/72版本。具有AN/APG-83有源电子扫描阵列(AESA)雷达、新的任务计算机和电子战套件、自动地面避撞系统以及各种座舱改进。洛·马公司已于2017年开始进行F-16V的改进升级。耗资53亿美元的“Phoenix Rising”项目则将把台空军F-16A/B Block 20飞机升级为F-16V标准。
F-21型是洛克希德·马丁公司专为满足印度空军要求改装的F-16V Block 70型飞机。在印度空军的竞标中，F-21飞机击败了波音F/A-18E/F“超级大黄蜂”、欧洲阵风、欧洲台风、瑞典鹰狮E、俄罗斯米格-35以及俄罗斯苏-35飞机赢得了竞标。
洛·马公司F-16V“毒蛇”(Viper)
通过加装机载侦察吊舱，部分F-16多用途飞机发展成了专用于侦察的战术侦察机，如台湾的RF-16以及荷兰的F-16(R)型。得益于F-16多用途飞机的易改装模块化设计，F-16的机载侦察吊舱也经历了多次的升级。
模块化侦察吊舱(MRP)
早期用于侦察的F-16采用了丹麦的Per Udsen公司(已被丹麦最大航空航天公司Terma A/S收购)生产的模块化侦察吊舱(Modular Reconnaissance Pod，MRP)。美国空军选择使用该系统以适应其自己的TARS侦察系统。在1996年，比利时空军订购了8个MRP吊舱，配备了5台Vinten 360相机，于1998年交付。之后，这些摄像机被电光系统、“Vigil”IRLS(红外扫描)和实时传输数据系统取代。MRP可以配置为低空或中空飞行模式。
低海拔配置(260至2300英尺之间)：
面向左侧的一台电子照相机8010(拍摄角度在12°和22°之间);
面向左或右侧的一台电子照相机8010(拍摄角度在12°和22°之间);
面向右侧的一台电子照相机8010(拍摄角度在12°和22°之间)。
一台“Vigil”相机(IRLS)。
中海拔配置(5,700至33,000英尺之间)：
面向左侧的一台电子照相机8010(拍摄角度在12°和22°之间);
面向右侧的一台电子照相机8010(拍摄角度在12°和22°之间)。
一台电子相机8042(飞行员可以在左侧或右侧的8°，12°，22°，32°，40°，60°和90°之间选择拍摄角度);
一台“Vigil”相机(IRLS)。
位于F-16中线下方的模块化侦查吊舱(MRP)
在后续的升级中，提高了运行空速并可同时携带瞄准吊舱，使F-16可以执行侦察和近距离空中支援(CAS)，并在同一任务中进行精确轰炸，这大大提高了任务执行的灵活性。
战区机载侦察系统(TARS)
战区机载侦察系统(Theater Airborne Reconnaissance System，TARS)是一种高分辨率中空“全天候”监视系统，远程数据链接功能可将图像从TARS实时传输到近地终端，或传输到任何其他兼容的地面接收设备。TARS传感器组件与胶片系统相比，具有更高的及时性、更低的支持成本以及更高的操作能力。
从1998年3月开始，第一个TARS传感器吊舱在美国加利福尼亚州爱德华兹空军基地的F-16联合试验部队进行试验。整合了20个装有嵌入式电光(EO)传感器套件的TARS吊舱系统，以及五个可运输的中队地面站、后勤支持和备件组成吊舱化侦察系统(Podded Reconnaissance System，PRS)。PRS以数字方式存储图像，数字成像技术的进步使该系统可以将整个图像保存在光敏计算机芯片上。吊舱及其相关技术可提供高质量图像，增强的利用能力和高速传输。数字图像也结束了耗时的湿膜显影的需求。相机每秒可以拍摄两到三张照片，并将单幅图像发送到可以存储12000张图像的记录器。
战场空中侦察系统(TARS)
2003年的伊拉克战争，美国空军首次将战区机载侦察系统(TARS)吊舱搭载在F-16C Block 30飞机上进行空地侦察任务。在2003至2008年的五年间不断进行升级，并最终在接入最先进的宽带机载信息传输(ABIT)数据链路之后弥补了最初不能实时传输图像的缺点;用固态记录器代替磁带记录器是另一个重要的系统增强，完成任务后可以从盒中取出记录器的可移动存储模块，然后读取、显示和存档其图像信息。
AN/VDS-5远程倾斜拍摄式光电侦察吊舱
台湾的空中战术侦察任务主要由RF-16型战术侦察机执行，该机是台湾空军在2002年根据“凤眼计划”发展的。“凤眼计划”是从美国引进10具由洛克希德•马丁公司研制生产的AN/VDS-5远程倾斜拍摄式光电侦察吊舱(LOROP-EO)，挂载于F-16的机腹。
RF-16战术侦察机下方挂载了AN/VDS-5吊舱
AN/VDS-5 LOROP-EO吊舱装有KS-87B前视照相机、KA-99A低空全景照相机、AN/AAD-5红外照相机和GPS全球卫星定位系统等设备，可在夜间和恶劣气候下实施侦察。最大侦察距离有多种说法，从74千米到130千米不等。该吊舱除直接拍摄战术目标外，还可将拍摄下来的图像传回基地，做为实时作战信息运用。台湾空军将该吊舱称为“凤眼”吊舱，而挂载该吊舱的RF-16被称为“凤眼机”。
Condor 2侦察吊舱
以色列埃比特系统公司研制“秃鹰”2(Condor 2)侦察吊舱是一种光电/红外系统，可以在距目标很远的位置提供同步的高分辨率可见光和红外侦察图像，并在短时间内覆盖很广的区域。该系统可以在高度3~15.2千米范围内和80.5千米远处，以高达1715.1千米/小时(1.4马赫)的速度进行拍摄，可降低搭载飞机平台的风险;该系统还可以通过机载数据链路实时传输图像到地面图像采集站。
Condor 2侦察吊舱从80千米(左)和37千米(右)处采集的图像
机身中线处挂载了Condor 2侦察吊舱的F-16飞机
DB-110机载侦察吊舱
挂载于F-16战斗机机身中线的DB-110机载侦察吊舱由雷神技术公司(Raytheon Technologies)的子公司柯林斯空天公司(Collins Aerospace，原Goodrich公司)研制。该系统通过数字实时战术侦察系统使用电光/红外(EO/IR)传感器昼夜捕获图像，图像可以实时传输给地面分析人员，也可以在座舱视频显示屏上查看，从而使飞行员能够根据任务期间发现的机会验证目标并重新分配任务。
DB-110侦察吊舱构成
这个吊舱由飞行员通过座舱多功能显示器进行控制，可以提供3个不同的视场，并可在低、中和高(从10000英尺到80000英尺，约3000米~24000米)的各种海拔下，在低亚音速和超音速(0.1至1.6马赫)昼夜工作。同时吊舱配有北约数据链，可以第一时间将侦察信息传回作战中心。
DB-110独特的三视场提供更大的任务灵活性
柯林斯空天公司称：DB-110是第一个提供远距和近距光学元件，分别支持远距和穿透任务的LOROP(远距倾斜)传感器，远距倾斜成像如下图所示。
上图：72海里(约133千米)斜距的可见光图像同步E-O成像;
下图：72海里斜距的红外图像同步E-O图像。
MS-110侦察吊舱
柯林斯空天公司的MS-110是DB-110机载侦察系统的下一代，将提供先进的白天和夜间广域和远程侦察能力。MS-110多光谱机载侦察系统是对第三代DB-110的一种改进，它提供多光谱探测能力、更高的分辨率和更高的覆盖范围。MS-110具备多频谱、全天候、高解析度影像观测能力，有效侦察距离超过80海里(148.16千米)。
挂载于机身下方的MS-110吊舱
MS-110基本特征
MS-110多光谱机载侦察系统MS-110提供的同步多波段图像采集是一种新的电光识别能力，可以促进增强目标识别、变化检测、伪装、隐藏和欺骗(CC&D)检测和海上/沿海监视。MS-110与现有的DB-110侦察体系结构无缝集成，利用通用地面支持设备和开发站。它与快速喷气式飞机(F-16、F-15、F/A-18、台风、阵风)、有人ISR飞机和MQ-9“收割者”等无人机兼容。
DB-110和MS-110的光谱比较
MS-110应用了多光谱成像技术，多光谱图像定义为从三个或多个光谱区域或波段同时采集的数据(同一场景由同一个传感器同时在多个光谱波段成像)。每个光谱图像被指定一种颜色，并叠加形成多光谱合成图像。多光谱采集使终端用户能够看到“颜色”，并区分目标的细微特征，而传统的灰度图像无法做到这一点。MS-110同时提供的多波段图像采集是一种赢得战争胜利的能力，可以促进增强目标识别、变化检测、伪装、隐藏和欺骗(CC&D)检测以及海上/沿海监视。
多光谱成像技术
小结
随着军事环境的不断变化，全球各国对先进态势感知和信息传播的需求不断增加，这使得航空军事侦察产品及技术成为备受关注及追捧的领域。机载侦察装备构成了战场情报的基础，构建起现代作战的支持体系。
台空军最新采购的MS-110机载侦察吊舱在参数上继承了DB-110型号，在拍摄距离和高速拍摄性能上远远超过了以往的各型机载侦察吊舱，又增加了多光谱成像这一最先进的光电侦察技术。将多光谱成像技术应用于成像传感器，提供的图像信息将更准确、丰富。利用超光谱成像传感器可以搜索伪装和隐蔽目标，可有效地对付普通伪装、隐蔽和欺骗(CC&D)战术，而且利用检测低反差目标的杂波抑制和光谱识别可以降低误判率。台空军F-16这一最新型MS-110吊舱的装备，使得台空军侦察实力得到了极大的增强。
主要参考文献
1、RF-16/F-16(R)，http://www.f-16.net/
2、Tactical/Theater Airborne Reconnaissance System (TARS) & Podded Reconnaissance System (PRS)，https://fas.org/
3、Headline Light DB-110 Reconnaissance System，UTC Aerospace Systems.
4、ADVANCED STAND-OFF TACTICAL RECONNAISSANCE，Collins Aerospace.
5、THE NEXT GENERATION OF AIRBORNE RECONNAISSANCE，Collins Aerospace.
6、Condor 2 Long Range Oblique Photography System，ELBIT SYSTEMS.
高端装备产业研究中心授权转载
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