MQ-4C無人機(jī)在機(jī)頭下部裝有MTS-B系統(tǒng)。
MQ-4C無人機(jī)利用MFAS雷達(dá)俯瞰海面。
ITT Exelis公司研制的ABSAA雷達(dá)無法滿足要求。
作為“全球鷹”的衍生型，MQ-4C“海上信使”（Trion）無人偵察機(jī)是諾格公司為美國海軍精心設(shè)計的一種先進(jìn)自主飛行器任務(wù)系統(tǒng)，主要任務(wù)是協(xié)同P-8A“海神”反潛巡邏機(jī)在大洋上空執(zhí)行情報、監(jiān)視與偵察（ISR）任務(wù)。根據(jù)海上作戰(zhàn)需求，該機(jī)加裝了多種機(jī)載傳感器，從而可以在更大范圍內(nèi)持續(xù)不斷地監(jiān)視海洋或陸地，大大增強(qiáng)戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力，并將探測到的潛在目標(biāo)及時地傳送給“海神”，顯著縮短“從傳感器到射手”的時間。
多功能有源傳感器
MQ-4C無人機(jī)完成ISR任務(wù)的關(guān)鍵是腹部安裝的多功能有源傳感器（MFAS）。MFAS雷達(dá)是第一種能夠從極遠(yuǎn)的距離對海洋及沿岸進(jìn)行360度持續(xù)覆蓋的雷達(dá)系統(tǒng)，采用了2D有源電子掃描陣列（AESA），具備海上模式和空地模式，可以遠(yuǎn)距探測、識別和跟蹤海上和沿岸的多個目標(biāo)。
這種雷達(dá)采用了一個旋轉(zhuǎn)式電子掃描傳感器，工作在X波段，通過一個萬向支架固定在機(jī)身腹部。從工作機(jī)理來看，它將電子掃描與機(jī)械旋轉(zhuǎn)合為一體，使MQ-4C無人機(jī)獲得了一個360度視場，而不僅僅只是掃描一側(cè)或另一側(cè)，意味著可以在數(shù)百英里上空俯視到下方任何方向的任何目標(biāo)。
憑借這種靈活的覆蓋能力，MFAS雷達(dá)可以對感興趣的區(qū)域進(jìn)行聚束照射，以更長時間地凝視特定位置，增強(qiáng)在海浪等雜波背景下探測小型目標(biāo)的性能，使操作員可以更好地跟蹤海上目標(biāo)。該雷達(dá)一旦探測到目標(biāo)，將會以跟蹤、單幀快照以及高分辨率快照的不同形式，將數(shù)據(jù)發(fā)送到地面站，同時仍繼續(xù)保持360度覆蓋。
對海搜索時，MFAS雷達(dá)具備跟蹤海上目標(biāo)的海面搜索（MSS）模式和識別艦船的逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）模式，并能夠在各種模式之間敏捷地轉(zhuǎn)換。在MSS模式掃描過程中，邊掃描邊成像能力可與ISAR功能進(jìn)行瞬間交替，以得到ISAR的快速成像和較高的距離分辨率。
對地搜索時，MFAS雷達(dá)具有兩種合成孔徑雷達(dá)（SAR）模式。其中，聚束式合成孔徑的波束始終指向地面上的固定區(qū)域，用于對地面和靜止目標(biāo)成像；條帶式合成孔徑的波束指向始終保持不變，沿著固定方向?qū)崿F(xiàn)成像，掃描過的區(qū)域呈現(xiàn)條帶狀，能夠在相同時間里對更大范圍的區(qū)域進(jìn)行成像。
多頻譜目標(biāo)截獲系統(tǒng)
根據(jù)海上任務(wù)需要，MQ-4C無人機(jī)在機(jī)頭下采用了雷神公司研制的多頻譜目標(biāo)截獲系統(tǒng)（MTS-B）。該系統(tǒng)在萬向節(jié)中設(shè)計有一個慣性測量部件，由固態(tài)光纖陀螺和加速度計組成，可以精確測定平臺的姿態(tài)，生成控制信號，保證轉(zhuǎn)塔內(nèi)的傳感器能夠穩(wěn)定、精確地指示目標(biāo)。
MTS-B具備了紅外、光電、激光指示等能力，并采用了先進(jìn)的數(shù)字體系結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程空中監(jiān)視、高空目標(biāo)截獲、跟蹤、測距，主要用于偵察和瞄準(zhǔn)。借助于MQ-4C無人機(jī)配備的先進(jìn)任務(wù)計算機(jī)，這種傳感器還能自動跟蹤和半自動地搜索MFAS雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)。
MQ-4C無人機(jī)的先進(jìn)光學(xué)設(shè)備還允許其傳輸潛在目標(biāo)的圖像，并能為特種作戰(zhàn)任務(wù)提供實(shí)時的監(jiān)視畫面。最不可思議的是，該機(jī)能夠從探測數(shù)百英里遠(yuǎn)的一個可疑雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的狀態(tài)，快速下降到最低飛行高度監(jiān)視目標(biāo)，甚至識別出艦船尾部的名字，彌補(bǔ)了以往高空廣域戰(zhàn)略監(jiān)視飛機(jī)的不足。
該機(jī)在技術(shù)上最突出特點(diǎn)是把圖像融合技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，提高了對圖像的處理能力和清晰度。例如，全動態(tài)視頻可以實(shí)時捕獲海面船只的高分辨率圖像或視頻，并通過數(shù)倍電子變焦獲得進(jìn)一步放大的畫面，以便通過視覺識別艦船。
自動識別系統(tǒng)
與主要偵察陸地目標(biāo)的“全球鷹”不同，MQ-4C無人機(jī)還根據(jù)海上巡邏任務(wù)需要安裝了一種自動識別系統(tǒng)（AIS），類似于飛機(jī)上安裝的敵我識別器，可以接收到海面上行駛的船只通過VHF頻段廣播數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)自動、定時播發(fā)的信息，有效地采集到相關(guān)的船籍、船型、位置就航向等多種數(shù)據(jù)，從而可以全面地掌控目標(biāo)海域的戰(zhàn)場態(tài)勢，完善海上ISR手段。
MQ-4C無人機(jī)可以借助兩種常規(guī)的無線電頻率，也可以通過數(shù)據(jù)鏈，直接與美國海軍即將裝備的P-8A反潛巡邏機(jī)之間保持通信。它還可以將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)降孛嬲?，?jīng)過評估和篩選后，再傳輸給正在執(zhí)行任務(wù)的P-8A反潛巡邏機(jī)。
根據(jù)高分辨率視頻和其他數(shù)據(jù)的傳輸需要，MQ-4C無人機(jī)將“全球鷹”使用的10.7兆字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)鏈更新為一種非專用的數(shù)據(jù)鏈，增加了一倍容量。該機(jī)還將集成一種VHF/UHF中繼載荷，以便作為低空飛行的海上巡邏飛機(jī)和直升機(jī)與水面船只的通信中繼平臺。
該機(jī)還集成了AN/ZLQ-1電子支援測量系統(tǒng)，具有跟蹤船舶能力。AN/ZLQ-1電子支援措施采用全數(shù)字化的特定發(fā)射器識別（SEI）技術(shù)，通過監(jiān)測無線電頻率，探測和跟蹤感興趣的發(fā)射機(jī)。
從外部細(xì)節(jié)對比還可以看出，MQ-4C無人機(jī)保留了“全球鷹”的Ku波段天線、敵我識別（IFF）天線、UHF視線通信天線、TCAS天線和GPS天線，但是圍繞作戰(zhàn)需要，在發(fā)動機(jī)艙上部增加了Link-16數(shù)據(jù)鏈天線和通用數(shù)據(jù)鏈（CDL）天線，在后機(jī)身下部安裝了一副通用數(shù)據(jù)鏈天線，在機(jī)翼外段加裝了電子情報（ELINT）天線。
機(jī)載感知與規(guī)避雷達(dá)
MQ-4C無人機(jī)在研制過程中最具挑戰(zhàn)性的要求之一是無人機(jī)必須具備在可控空域外安全飛行的能力。按照最初合同，ITT Exelis公司將為MQ-4C無人機(jī)提供一種空對空雷達(dá)子系統(tǒng)——機(jī)載感知與規(guī)避（ABSAA）雷達(dá)，也被形象地稱為“預(yù)先關(guān)注”（due regard）雷達(dá)。這種雷達(dá)能夠使無人機(jī)完全滿足國際民用航空組織的要求，即軍用和他國飛機(jī)在國際水域上空飛行時，都應(yīng)該“預(yù)先關(guān)注”民用飛機(jī)的安全。
ABSAA雷達(dá)安裝在無人機(jī)的鼻錐后面、衛(wèi)星通信天線的前方，采用一種三面薄瓦式的有源電子掃描陣列，工作于Ku波段，探測距離大約為14～18千米，水平視場達(dá)到220度，俯仰視場達(dá)到60度。MQ-4C無人機(jī)飛行期間，該雷達(dá)將向地面站提供信息，由操作員及時發(fā)出指令，讓無人機(jī)遠(yuǎn)離可能發(fā)生碰撞的空域；未來，具備自主飛行能力的無人機(jī)將基于ABSAA雷達(dá)的數(shù)據(jù)，自行改變飛行路徑。
由于技術(shù)問題和成本超支，美國海軍在2013年6月終止了ABSAA項目，并專門成立了一個專家組，以評估如何替代這一子系統(tǒng)，但迄今為止仍未尋找到成熟的方案。目前，諾格公司與美國空軍研究實(shí)驗室正在實(shí)施一項多功能侵?jǐn)_自主規(guī)避（MIAA）計劃，合作發(fā)展一種ABSAA技術(shù)。
該技術(shù)借助雷達(dá)和光電傳感器探測和跟蹤一些沒有安裝應(yīng)答機(jī)的非協(xié)作空中目標(biāo)，利用所獲得的數(shù)據(jù)并通過一種算法產(chǎn)生潛在的飛行軌跡，向無人機(jī)的飛行控制協(xié)同協(xié)同發(fā)送機(jī)動指令。今年5月初，諾格公司利用一架利爾噴氣試驗機(jī)，初步驗證了MIAA系統(tǒng)。如果發(fā)展順利，美國海軍航空系統(tǒng)司令部有可能將這一技術(shù)應(yīng)用到MQ-4C無人機(jī)上。