苏-27、米格-29等战机配套的ZSH-7飞行头盔+KM-35氧气面罩

战斗机信息融合的关键是数字化技术的出现，将所有的信息都转换为数字信号，通过数据总线分配让不同的任务电脑提取自己所需的信息进行运算，运算过程完全属于数学计算而不需要考虑各种物理限制，因此可以轻易的将大量的、不相干的信息进行数据融合。由于战机上每个系统都越来越复杂，所以基本上每个系统都会配置各自的任务计算机进行该系统的信息融合，综合交由飞行员进行汇总，然而飞行员精力有限，所以又配置中央数据处理计算机来整合所有任务计算机的数据，80年代开始出现的F-15E、米格-29M等战机都是采用这种数据处理方式。这种各司其职的系统任务计算机+中央处理计算机的配置方式，毫无疑问地增加了飞机的重量，提高了故障率。同样在80年代，美国开始ATF研究计划（F-22）时，决定采用划时代的“集成式”系统整合方式，全机所有的任务信号都输送给唯一的中央数据处理计算机，中央计算机利用程序划分多个“虚拟运算单元”来运行各自的任务，这样不存在二级计算机的设计，大幅降低了机载电脑系统的重量和空间占用，当然也不存在二级电脑的故障问题。

除了航电系统和配套武器稍弱之外，苏-35还是比较完美的

苏-35的选择

苏联/俄罗斯在航空计算机、数字化技术方面的确是落后美国的，甚至到了21世纪初期，俄罗斯相关企业在发展类似F-22集成式中央处理计算机方面仍然缺乏经验和技术规格，因此只能以自己的方式发展出一种性能略逊、功能相似的过渡型号。经过努力，俄罗斯拉明斯克仪器仪表设计局（RPKB）终于在2009年开发出了类似F-22的集成式中央计算机，根据拉明斯克设计局的官方消息，这种计算机是从2006年开始研制的，而从2003年开始的苏-35项目在全新机载计算机情况不明的情况下，是如何选择航电架构的呢？

近年来，俄罗斯明显加强了航电产品的研发力度

前文我们已经提过，类似的架构选择问题在开发苏-27时已经被提出，但是在苏-35项目时倘若还做出保守选择，那么就难以起到为苏-57项目进行技术验证的作用，那么将成为俄罗斯未来制空主力的苏-57战机很可能在航电架构上继续大幅落后美欧产品，因此苏-35项目在一开始就硬着头皮选择了“航电一体化”设计，将所有航电信息全部整合进中央任务计算机。

俄方技术人员指出，航电一体化的最大困难之一就是软件程序编写（想必大家都曾对F-35战机高达800万行的代码量印象颇深），而且有些次级系统供应商不愿意共享技术，另一些供应商又没有相应算法的编写能力，因此苏霍伊公司只能自己进行航电整合软件的开发工作。 俄罗斯参考了美国F-22和F-35项目的一些经验，在接受航电一体化大原则的前提下，摒弃一些自己暂时无法做到的技术路线，苏霍伊公司认为美国五代机的系统整合程度过高，初始数据信息都交给中央计算机处理，俄罗斯目前没有这种能力而且开发技术风险太大。因此，苏霍伊制定了让次级系统负责部分初始数据处理，中央计算机负责战术、功能层面数据整合的开发路线。

苏-35所谓的整合式航线系统布局示意

这样折中的路线保证了项目开发进度和设计风险管控，但是在某些特种性能方面必然被牺牲掉了。在具体的计算机开发方面，俄罗斯还是按照“信号处理、通用、控制与通信”等几大任务需求开发专用计算机，只是在硬件和软件方面进行了一定程度的共通性设计，使其具备一定程度的互用能力。 最后苏-35的航电架构被设定为“以火控和导航系统作为各分系统的核心，增加协助信息管理系统，辅助飞行员应对更加复杂的问题，并能越级整合底层初始数据同时给予飞行员处理建议。

KPrNO-35整合式火控导航系统

苏-35战斗机的火控导航系统被称为KPrNO-35，其中KPrNO的意思是“瞄准与导航综合体”，该系统架构下的许多设备（尤其是计算机系统”都是由拉明斯克设计局开发的。

1、硬件组成

KPrNO-35根据子系统的具体任务， 将综合体分为“导航、瞄准、控制”三大部分外加运算核心。 导航部分包括 “SIVSP-35大气数据系统、BINS-SP-2惯性导航系统、卫星导航系统、姿态感应器、 相对定位系统 、无线电近距导航系统、多普勒测速器、无线电测高仪” 等组成； 瞄准部分包括 “SUO-35P武器控制系统、OLS-35光电探测系统”组成，而且还包括了不属于KPrNO-35直接控制的Irbis-E无源相控阵机载雷达和S-108通信系统 ； 控制部分包括 “座舱控制，界面显示（MFPI-35多功能控制面板、MFI-35多功能显示屏、IKSh-1K抬头显示）以及不受KPrNO-35控制的KSU-35综合控制系统 。所谓的 运算核心就是一套BGS-3M图形处理系统和两台Baget-53-31M计算机。

苏-35战机装备的Irbis-E无源相控阵雷达

其中BINS-SP-2惯性导航系统可实现自主定位，并与卫星导航护卫补充，值得注意的是“俄罗斯战机很长一段时间里，惯导系统都是使用法国泰雷兹的产品，包括比较先进的“苏-30SM”，但是后来基本都换装了国产的BINS系列。其他导航系统部件的作用可能大家都比较了解，接触不多应该就是 “相对定位系统”，该系统用于战机密集编队飞行时确定与其他飞机的相互位置。BGS-3M图形处理系统可以生成2D或3D电子地图，有助于低空飞行安全，此外这些系统之间可以通过“运算核心”进行数据交叉校正。

BINS-SP-2机载惯性导航系统

2、整合方式

导航、瞄准和控制三大分系统的数据汇入各自的数据总线，然后与2台Baget-53-31M计算机进行数据交换，由于数据信息量比较大，苏-35战斗机使用了光纤来进行数据传输。三大分系统的数据总线是相同规格的，俄罗斯在设计时将其区分开，是考虑到自身技术能力以提升可靠性和避免卡顿。

OLS-35光电探测系统也通过额外的光纤数据线将探测到的图像信息传递给BGS-3M图形处理器和座舱显示器，也能将数据信息再传递给机载武器的光电导引头。这样做，可以在不占用系统运算和其他信息传输资源的情况下传输图像信息。这些图像信息除了供飞行员和机载系统在作战、瞄准和导航时使用外，也可以在恶劣气候条件下给飞行员提供更佳的观测景象，特别使用于光线不足情况下飞机进场观测。 苏-35全机安装有6个红外探测传感器，可以为飞机建立起“球形”（360°环向）红外视场，足以供红外导弹预警、格斗探测等战斗任务使用。光电探测系统除了整合红外线、热图像、电视摄像机以外，还增加了激光探测仪。

遍布机身的各种探测传感器

3、运算核心

KPrNO-35系统的运算核心是2台Baget-53-31M计算机和1台BGS-3M图形处理系统。其中图形处理器的主要任务是输出2D/3D地图给显示系统，同时输出飞机相对地面的位置参数并给出建议的飞行轨迹。系统运行时，通过测高仪测得的数据参数解算出飞机相对地面的坐标，参考飞行位置的坐标参数和数字地形图进行校正，然后把信息输出给显示系统， 处理器的峰值运算速度为1亿次/秒，可以输出三种解析度的图像“1280×1024像素的2D图像、1050×700的2D/3D图像、700×525像素的2D/3D图像”。GS-3M图形处理系统的重量大约12公斤，使用寿命6000小时，平均无故障间隔1250小时 。

苏-35的探测能力和座舱显示示意图

Baget-53-31M计算机属于Baget-53系列的现代化型号，早期的Baget-53计算机（90年代开始使用）使用频率为50MHz的俄制RISC架构处理器，而 Baget-53-31M计算机的硬件性能有了较大幅度提升，其BT33-206处理模块中的处理器频率已经提升到396MHz，BTMRS4-301内存模块容量达到8G，内部数据传输包括2条1Gb/秒的高速双向光纤和1条图像输出专用11Gb/秒单向光纤。

4、计算机内的整合

每台Baget-53-31M计算机内也分为“导航、瞄准、控制”三个部分“子系统”，所谓的子系统也就是将计算机内的处理模块划分为有多个处理器组成的“小模块”。每一个小模块都采用类似的硬件架构和软件程序，这就相当于形成了多个“小虚拟计算机”，他们之间既能进行独立运算，也能彼此进行数据交换和互为备份，并且接受软件赋予的任务分配。

F-22（上）与苏-35（下）的中央任务计算机架构对比

其中导航小模块再综合全机导航信息后进行综合定位解算；瞄准小模块则参考探测系统和导航系统给予的数据信息，解算制定敌我双方位置信息，形成无制导武器、导弹等武器系统的瞄准参数，提供给火控系统使用；控制小模块相当于中央电脑，负责整合整个KPrNO-35，可以与座舱沟通（获取飞行员指令，显示信息给飞行员），并发送控制指令给其他终端系统以控制飞机动作、火控系统运行等。

苏-35战机座舱的多功能显示界面，看以看出已经有很大进步

总结

苏-35战机的航电系统虽然谈不上多先进，但是KPrNO-35整合式火控导航系统已经可以整合飞机的五大系统，赋予战斗机相当完整的作战功能。其系统整合模式已经接近其他4代半战斗机的水平，而且设计多重硬件备份（两台Baget-53-31M计算机，四余度KSU-35），所以整体可靠性较高。但是苏-35的航电架构本质上仍然是有五大系统之分，只是火控导航系统进行强化，与其他系统的边界模糊化，信息管理系统也加强了进一步整合底层系统的能力，各个系统的软件和硬件大多采用相同规格、通用算法，只是能够在一定程度上实现中央运算。

苏系战机上的OLS系列光电探测系统及安装位置

反观F-22战斗机，全机仅使用一台实体中央计算机，内部划分为多个虚拟计算机。与之相比，苏-35更像是使用多个实体计算机，共同组建一个虚拟中央计算机，这样做的好处就是技术难度比较低，电子信息技术不够高时将故障风险最小化。返回搜狐，查看更多