哎呀看干货还是不多呀。不过本篇是我写过的最有价值的东西。希望大家一回看不完多看几回，有问题就问。
这篇该说美帝F22和F35的真牛逼数据链了，但为了说清楚，发散了很多，非常有助于理解5代机的航电。下篇再说兔子的数据链和小白片。F22的信息收发处理系统体现了世纪之交顶尖的IT水平，所谓的宝石柱架构，搁现在民用领域已经不算啥了。当时其CPU主频之类浅显的玩意也不如民用的，但整体性能是顶尖的。军用到现在也不重视浅显方面，主要是安全可靠。性能靠数量堆起来。F22信息系统服务层架构，即处理信息的。信息收发由各种终端负责。图为民用市场第一种这类系统，IBM2002年推出，balde server也是IBM起的名。现在这摊早归联想了。很多IT界的朋友都熟悉这个系列或其他厂家的类似产品。F22的Rack就是IBM的，民用那玩意咋回事就很明显了。每个rack里几套相同系统在不同服务器中运行，平均分配传输和计算负荷，也互为备份。现在IT界这是很基本的。上图是示意图，实际有一大堆rack。很多基础功能的rack都没画。F22这一摊特别瓷实。连同配套的输配电，冷却，含悬浮稳定的安装框架等一共1吨多。注意雷达和飞火发一体控什么的除了共用CIP都还没算呢。中间两个CIP是两套一样的主板，互为冗余。CIP偏重计算功能。周围那些rack偏多路并行的信息传输管理，能算的自己算，需要算啥复杂的，发给CIP算，算完了送回来。左边的系统连接收发电磁波的射频装置，RF指电磁波。发的顺序粗说是服务器-终端-天线，收反过来。左边这3坨都在CIP里有专用计算模块。最上边框外面的rack管雷达。注意写着receiver，因为发雷达波雷达自己管。收的波就复杂了，目标回波都经过目标散射，且F22发的雷达波很复杂，散射完了更复杂，后面说。还会收到空间中各种乌七八糟的电磁波。所以这个rack只管处理雷达收的波。下面两个框是接下来要说的。靠上的CNI是重点要说的处理通信数据链信息的服务器。靠下的框是顺带说的自卫电子战系统。其中上面的EW/RF Rack是发射自卫电子干扰信号用的，下面是6套雷达告警和6套红外/紫外导弹发射/接近告警装置，即收信号的。这些信号不经过服务器，直接发给CIP算。算完了就叫EW/RF Rack发自卫干扰信号。这两个框里的设备使用的天线有两张老图，需要点开放大看。communication navigation identification这是F22通信数据链系统的总称，通信导航识别一体化。这个概念在40多年前F22预研早期，需求定义阶段就提出来了。一体化主要是在后端，即上面架构图范围通用设备。发射信号分上篇说的全向广播式，和F22首创的直接照射友机式，也就是真牛逼数据链。F22往外发的信号编码协议等等都是特有的，所以是典型的数据链。而且这些数据链协议都没见过名字。F22发电磁波绝对优先的原则就是隐形。强调低可截获Low Probability Interception(LPI)/低可发现Low Probability Detection(LPD)。全向广播实现的办法是宽频脉冲和跳频，雷达在搜索模式也是这样。
time这个轴是时域，就是现实世界。frequency是频域，是纯粹为计算简单，数学定义出来的虚拟世界。时域上这个类似循环脉冲的波，是不同频率和振幅的的标准正弦波拼成的。F22的宽频脉冲就是拼成脉冲的正弦波频率差的很大，下一个脉冲全换，从而实现跳频。编码和通信协议当然就是独有的，而且非常重视安全性。为了收发这些特殊编码帶的信息，有专门的CNI rack，CIP（主板）里还有专门的CNI digital processing 模块。雷达也是这样的。那么普遍应用的那些标准通信协议帶的信息怎么办呢？他来个绝的，只收不发。GPS本来就是只收不发，link16只收不发，卫星通信几乎只收不发。F22以编队为单位算，跟艘潜艇似的。我认为这个思路是非常对的，F22编队是会飞的巨大的潜艇，在战役范围比核潜艇可有用多了。当然如果整体隐形被破解就全白费了。F22只有语音通信是可以双向连其他机的。而且语音是在VHF/UHF波段若干频道宽频乱跳，且编码复杂，码率还低。收到后直接听听不清楚，需要用算法增强一下。不过这在当年就不难，只是说明对隐形的重视程度。也有必须发的电磁波。无线电导航还是要应答的，和客机基本差不多，但只在本方安全区才用的上。最神秘的是又问又答的敌我识别，F22的敌我识别已经升级到mod5了，不知具体内容。也不知是否用了MIMO之类技术。所以F22的全向广播式数据链也只有其他F22能听懂，且信号和其搜索模式的雷达波一样，都特别零散随机，非合作接收方除非是专业电子侦察机所以F22前出当信息节点得辩证地看，按美帝空军原计划7，8百架那是没问题，不用理别的飞机。但现在F22作为一个型号反而被称为信息孤岛。那么F22兼容俗的协议急眼了再用不行吗？就装些成熟软件的事。我觉得就是为了保F35被各方牺牲掉了。F22航电升级了很多次，但一直没升级发link16。你以为我是由于高傲
才不跟你交往？（注）
不，不是高傲，而是痛苦
使我把头高昂。
J20批量装备以后美帝才面对现实。2021年除30架只用于训练的早期版本，152架F22完成延寿改装。如果升级那30架早期型到相同标准，洛马报价1.1亿刀1架。2021年11月空军与洛马签订截止到2031年10月底的，F22升级单一来源选择权合同。全部执行的话109亿刀。细节没有说。同期开始航电升级Raptor Agile Capability Release项目的Release1，主要就是加上发link16。https://lockheedmartin.com/content/dam/lockheed-martin/aero/documents/F-22/FG19-24749_C%20F-22FastFacts_09_2020.pdf2022年交付第一架，现在应该是改完了，152架一共5.6亿刀。现已进行到release 3。这项目的名特别时髦IT风。这些年IT界就讲究个Agile（敏捷开发），也论release 1，2，3......之类的。简单说就是这项目是美帝连续第2位总第3位女空军部长Heather Wilson 2018年亲自决定的。父亲是民航飞行员，本人是空军大学第三届女毕业生。毕业后驻英/驻布鲁塞尔北约总部任机关干部，顺便拿了牛津国际政治学博士。冷战终章1989年她29岁，调入国家安全委员会（就现在沙利文管那部门，名义主席是总统本人），在当时很忙活的国防政策与军控厅任处长（类比）。经拆柏林墙拆苏修后辞职创业，1998-2009年新墨西哥州共和党国会众议员，前后还有新墨西哥州政府，大学校长和企业高管等工作。是第一位干了完整任期（非补选）的退役女军人国会议员。2017年由刚上任的懂王任命为空军部长，激烈反对太空投资和成立太空军（与懂王意见相左）。太空军这摊原本都是空军的，在她的努力下，太空军预算还是和空军一勺烩。她主要的主张是2030年将美帝空军战备中队从312增加到386。主要靠提升战备水平，训练中队转战备，国民警卫队和预备役飞机转现役等。她在的两年多，美帝空军建设规划我觉得至少纸面上是对症下药有的放矢的。前两篇举了好多例子，一般战斗机就后背上一根刀片。而F22背上有一堆（antenna）为了隐形，天线都做在各种蒙皮结构边缘，与机体共形，叫Low observable apertures。每个天线一个收发终端，都和天线贴一起以抑制信号传输噪声。好像天线的附属品，叫External Aperture Electronics。有VHF/UHF天线各2对，只有F22听得懂的全向广播，语音，卫星通信（基本只收），接收link16，都用。L波段天线全身上下8个，包括主翼前缘外侧的localizer，都是导航和敌我识别用的。真牛逼数据链也有L波段备份。F22编队之间的IFDL，intra flight data link，直译机间数据链，我觉得这么叫不合适。首先“机间”这词他不好听，对吧。然后只能F22之间用的还有全向广播那玩意。IFDL的原创特征是直接照射同型友机，我也不知道叫啥好，就叫真牛逼。IFDL的需求还是隐形，编队F22轮流雷达开机搜索，同时共享雷达信息。是通信系统（CNI）研发最高优先级。rack和CIP计算模块等和CNI其他部分共用。
思路是，以高频信号窄波束照射友机。这样波束窄且衰减快，实现a，同时高频信号带宽大信息量大实现b。这玩意的收发终端是图里的IFDL assembly，天线和终端一体，所以叫assembly。一共3个assembly位于机身前部座舱后，基本在一起。因为其波束成形，放大，发射，接收，滤波和最重要的磁场发生器等等只有一套，也没有备份。这一摊加一起也奔1吨去了。这玩意优先级最高嘛，所以搞得早。和现在集成电路的玩意比更接近激光系统。诺格产品，机电朋克最后的华彩，耀眼的余晖。光学透镜汇聚出个窄波束用一定物理形状的玻璃就能实现。电磁透镜这个形状是在真空里用磁场摆出来的。当然搞出的电磁波束远没有激光那么窄。只有后背终端有两个球，进气道附近那俩都是1个球。每个球有78套磁场，每套对应一个固定方向。同时只能选一个方向发射波束。频率36-44GHz，跨ku波段和毫米波（分界40GHz）。因没有跳频隐蔽的必要，脉冲带宽非常大，也就只有1个频道。所以任意时刻只能一对一通信，避免互相干扰。多机组网时轮流通信，自动极短时间切换。这样就完全实现了需求。不过这玩意通信距离只有10几公里，只能在编队内通信。空战飙起来基本也照不准了，这时候用L波段备份。反正也不是雷达轮流开机隐蔽状态了。
band2，3，4都是AN/ASQ239雷达告警天线，也管干扰。band 2，3，4都是波段，还有band 0和band 1，都是低频波段，战斗机不装。AZ是水平，EL是竖直，FWD是向前，AFT是向后，这些都指管不同方向的告警天线。这些band x天线及配套设备搓一起是6套雷达告警干扰兼营的电子战装置。MLD是AN/AAR-56 Missile Launch Detection 红外/紫外导弹发射/接近告警装置。全机一共6个。AIU：Antenna Interface Unit开关滤波等。就是说rack出来的信号就是一堆数，AIU给搞成波形数据，再送到终端激励天线发出相应电磁波。收反过来。凡射频的玩意都需要AIU，其他战斗机都有。
RAIU：Remote Antenna Interface Unit生成自卫电子干扰信号，给那些band x天线送去发射。以上所有加对应的EW/RF Rack和CIP内对应模块搓一起，算AN/ALR94自卫电子战系统。
F35航电其实没什么新鲜的，都有F22的影子。
6.1 架构
F35的航电系统架构是吹的震天响的宝石台。
F22那宝石柱不是各司其职吗？这宝石台就是说所有的rack都可以干所有的活，不分了，全通用。用IT时髦词说，开放式架构open architecture，松耦合loose coupling，不叫集成integration叫融合fusion，等等。CIP改名叫ICP。
这样理论上的好处是
①资源利用效率高
②上限高，可集中资源处理一件难事。
③减重
④易升级
类似架构的概念世纪之交就在IT界提出了。按说洛马搞定了F22那一摊航电，搞F35再上层楼是正常的。然而F35就砸在这上面了，比F35B拖累AC还严重的多。问题肯定是很复杂的，不会是冗余不够，资源分配乱来等浅显的原因。
我说过好几次，F35就算飞行性能不行，仗着传感器和隐形，对地攻击效能超F117，当然是好飞机。断不至于升级那么多轮，结果到现在实际拒收1年半了还看不到希望。
总之他是搞砸了，然后传感器和功能还越加越多。后来变成加功能改bug就要加一坨设备，还改机体，为一瓶底儿醋包顿饺子。跟我这几篇文似的，为了个小白片说了这么多。
信息化不行，物理面来凑。结果从这样
变成了这样
现在已经是航电冷却功率不够了，见真实的球电。
6.2 通信
F35仍然用F22的CNI体系。全向广播类天线也和F22思路相同，就是少点。link16一开始就是双向的，卫星也是。
6.3 牛逼数据链
最右边F35的MADL是其牛逼数据链。
L3官网奇怪的外挂F35
左下角，MADL专用AIU（上面提过的波束成形模块），和终端天线一起的AESA assembly。
与IFDL对比
MADL为Ku波段，比F22的IFDL低几GHz。靠AESA形成窄波束。没有F22的IFDL那些限制，可同时多机通信，一架 F35可在若干个MADL网内。
F35的MADL assembly共6个，非对称分布。前面2，机尾4。
比F22共享雷达数据更进一步，MADL追求编队传感器融合（fusion）。
F22牛逼数据链那朋克脉冲别人谁也读不了，为了让F22和F35连牛逼的，一直有给F22换MADL的方案。但是到延寿改装也没干，估计是没戏了。
6.4 自卫电子战
对敌雷达还是AN/ASQ239，天线比F22少点
红外导弹发射/接近告警由AN/AAQ-37 Distributed Aperture System 兼顾。就是那6个红外摄像头，其最主要的功能是当IRST。还有合成360度空间虚拟图像，飞行员在显示头盔里看VR，兼红外夜视仪。看到这的朋友们我知道你们想问啥。我也不敢说，虽然我都是猜的。
就贴个军网旧闻吧
http://www.81.cn/jmtt/2014-01/20/content_5741093_6.htm
“二、“宝石台”综合电子系统构架
“宝石台”综合电子系统构架是美国空军继为F-22研制的“宝石柱”系统之后，研制的新型综合电子系统构架，上世纪90年代根据JSF项目战斗机的要求，美国提出了宝石台航电系统体系，宝石台与宝石柱最大的区别就是取消了功能区，取而代之是元素概念，其概念就是将探测器、飞行管理、外挂管理、电子战等探测系统通过一个高速率光交换系统，让飞机各个系统处于一个多处理器网络中，从而使航电系统更加紧凑，综合范围和深度更加广泛。”
尼玛2014年。当初好像转的还挺多的。
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