Tổng quan

Hệ thống Máy bay không người lái Global Hawk bao gồm một máy bay RQ-4, được trang bị hàng loạt các thiết bị như các gói cảm biến và hệ thống liên lạc; cùng với đó là một phần tử mặt đất bao gồm một Phần tử Phóng và Thu hồi (Launch and Recovery Element - LRE), một Phần tử Điều khiển Tác chiến (Mission Control Element - MCE) và các thiết bị thông tin liên lạc mặt đất. Mỗi máy bay RQ-4 chạy bằng một động cơ phản lực Allison Rolls-Royce AE3007H với lực đẩy 7,050 lbf (31.4 kN), có khả năng mang trọng lượng 2,000 pounds (910 kilograms). Khung máy bay được làm bằng vật liệu nhôm, cấu trúc vỏ nửa liền và đuôi chữ V; hai cánh được làm bằng vật liệu composite.[45]

Hệ thống và cơ sở mặt đất

Bộ Cảm biến Tích hợp (Integrated Sensor Suite - ISS) được cung cấp bởi tập đoàn quốc phòng Raytheon và bao gồm một radar khẩu độ tổng hợp (SAR), một cảm biến quang học (Electro-Optical - EO) và camera tầm nhiệt (Thermographic Camera - IR). Hoặc cảm biến EO hay IR có thể hoạt động hợp nhất với hệ thống SAR. Mỗi cảm biến sẽ cung cấp các ảnh tìm kiếm trên diện rộng và chế độ dò tìm phân giải cao. Hệ thống SAR có một chế độ chỉ báo mục tiêu di chuyển trên bộ (Ground Moving Target Indicator - GMTI), có khả năng gửi một tin nhắn chữ cho biết vị trí và tốc độ dịch chuyển của mục tiêu. Mọi dữ liệu từ hệ thống SAR và hai cảm biến EO/IR đều sẽ được truyền trực tiếp từ máy bay đến MCE bằng các khung ảnh rời và sẽ được ráp lại trong khi phân tích lại dưới đất. Một hệ thống dẫn đường bằng quán tính được lắp trên máy bay, được trang bị sau những lần nâng cấp hệ thống định vị toàn cầu, tạo nên hệ thống dẫn đường lắp sẵn trên máy bay. Global Hawk dự tính sẽ hoạt động tự động và không gò bó bằng cách sử dụng một đường liên kết dữ liệu vệ tinh (hoặc sử dụng băng tần Ku ­hay tần số cực cao) để gửi dữ liệu từ máy bay đến bộ phận MCE. Đường truyền dữ liệu mặc định cũng có thể được sử dụng như tuyến xuống trực tiếp để tải ảnh từ máy bay khi đang hoạt động trong tầm nhìn của các thiết bị mặt đất tương hợp.

Phân đoạn mặt đất bao gồm một Phần tử Điều khiển Tác chiến (MCE) và một Phần tử Phóng và Thu hồi (LRE), cung cấp bởi tập đoàn Raytheon. MCE được sử dụng để lập kế hoạch nhiệm vụ, kiểm soát và điều khiển, phân tích và truyền ảnh; LRE được sử dụng để điều khiển quá trình phóng và thu hồi cùng sau đó là các thiết bị hỗ trợ mặt đất tương ứng. (LRE cho phép điều chỉnh chính xác hệ thống định vị toàn cầu vi sai để tăng độ chính xác trong suốt quá trình cất và hạ cánh, trong khi đó, các mã GPS gửi từ hệ thống dẫn đường bằng quán tính trên máy bay sẽ hỗ trợ máy bay thực hiện nhiệm vụ.) Bằng cách có chia nửa các phần tử điều khiển trong khâu mặt đất, cả MCE và LRE có thể nằm tại hai địa điểm địa lý khác nhau và MCE có thể nằm tại khu thực dụng quân sự chính của bộ chỉ huy vùng. Cả hai phân khúc đều nằm trong các lều trú với ăng-ten ngoài phục vụ liên lạc trong tầm mắt và vệ tinh với máy bay.

Gói cảm biến

Radar

Hình chụp được bởi một chiếc Global Hawk thuộc biên chế Hải Quân Hoa Kỳ với ảnh trên không của một vụ cháy rừng tại miền Bắc California, năm 2008

Global Hawk sử dụng hệ thống cảm biến Tích hợp Giám sát và Trinh sát Hughes (Hughes Integrated Surveillance & Reconnaissance - HISAR). HISAR là phiên bản rẻ hơn của gói ASARS-2 mà tập đoàn Hughes phát triển cho máy bay Lockheed U-2. HISAR cũng được sử dụng trên máy bay trinh sát đa nhiệm vụ có người lái RC-7B thuộc Lục Quân Hoa Kỳ, và hiện cũng đang được bày bán trên thị trường quốc tế. HISAR ghép với một hệ thống SAR-MTI cùng với một máy ảnh quang học và tầm nhiệt. Cả ba cảm biến đều được điều khiển và kết quả cùng được lọc bằng một vi xử lý chung và truyền trực tiếp với tốc độ lên đến 50 Mbit/s về mặt đất.

Ảnh của một miệng núi lửa ngừng hoạt động được chụp bởi một chiếc Global Hawk hệ Block 40 sử dụng bộ cảm biến tối tân trong một chuyến thử nghiệm bay.

Hệ thống SAR-MTI hoạt động trên băng tần X và cung cấp một lượng đáng kể chế độ hoạt động; như chế độ chụp MTI diện rộng với bán kính 62 dặm (100 km), kết hợp với chế độ phối hợp SAR-MTI cung cấp độ phân giải 20 ft (6.1 m) trên mỗi 23 dặm (37 km) phần rộng, và hệ thống dò SAR cung cấp độ phân giải 6 ft (1.8 m) trên 3.8 dặm vuông (9.8 kilômét vuông).

Tháng 7, 2006, Không Quân Hoa Kỳ bắt đầu thử nghiệm các cải tiến trên máy bay Global Hawk Block 30 tại Cơ sở Benefield Anechoic tại Căn cứ Không Quân Edwards; như hệ thống tình báo điện tử tối tân và một vi xử lý tình báo điện tử cực nhạy. Năm 2006, một hệ thống radar quét mạng pha điện tử chủ động, một chương trình chèn công nghệ radar đa hệ thống hay MP-RTIP bắt đầu được thử nghiệm trên một máy bay Scaled Composites Proteus; một chiếc Global Hawk được nâng cấp sẽ mang các radar và được khảo sát. Trong năm 2010, Northrop giới thiệu khả năng của các cảm biến trên một chiếc Block 40 mới, bao gồm cả radar MP-RTIP, tập trung vào khả năng giám sát hơn trinh sát.

Ngày 24 tháng 4 năm 2014, một chiếc Global Hawk Block 40 hoàn thành chương trình chế độ trên biển đầu tiên với mục tiêu tăng cường khả năng trinh sát biển của Không Quân. Chuyến bay với lộ trình nằm trên duyên hải California và kéo dài 11.5 giờ. Chế độ biển có thành phần bao gồm chỉ báo mục tiêu di chuyển trên biển (Maritime Moving Target Indicator - MMTI) và một radar hàng hải khẩu độ nghịch tổng hợp (Maritime Inverse Synthetic Aperture Radar - MISAR) hoạt động phối hợp để cung cấp thông tin tình báo, giám sát và trinh sát (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance - ISR) trên một phương tiện di chuyển trên mặt nước. Hệ thống MISAR phân loại và dò được gần 100 mục tiêu đáng chú ý. Chế độ biển được dự tính sẽ được tích hợp vào radar MP-RTIP trên máy bay RQ-4B có khả năng dò và chụp được hình ảnh radar khẩu độ tổng hợp đối với các phương tiện trên bộ.[46]

Ánh sáng nhìn thấy được / hồng ngoại

 Các máy ảnh sáng và hồng ngoại sử dụng chung một gói cảm biến gắn trên một khớp vạn năng và sử dụng chung các ống kính, cho phép khả năng phóng đại phân giải cao của máy bay được hoàn thiện. Nó cũng có thể được lắp một gói tình báo điện tử phụ. Để tăng khả năng sống sót, Global Hawk được trang bị một gói hệ thống tự bảo vệ AN/ALR-89 được phát triển bởi Raytheon bao gồm một thiết bị cảnh báo sớm bằng Laser AN/AVR-3, cảnh báo sớm bằng Radar AN/APR-49 và một hệ thống làm nhiễu. Một hệ thống nhử tên lửa ALE-50 cũng hỗ trợ khả năng đánh lừa các hệ thống phòng không đối phương của Global Hawk.[47][48]