2024年水下对抗装备行业研究：关注水声、无人装备

一、水下对抗装备——新域新质作战力量建设重点 之一

党的二十大报告提出，增加新域新质作战力量比重。新域新质作战力量作为区 别于传统作战力量的新型力量，展现出作用领域新、制胜机理新、支撑技术新、 装备模态新和编组样态新等特质，具有发展方向快速突变、作用效果极具颠覆 的特殊潜力。 新域：主要指空天、深海、网络空间、电磁频谱、认知域等非常态作战领 域。是传统军事领域的拓展和跨越，以谋求非对称的跨域作战优势，与传 统领域作战形成互补和支撑。 新质：通过高新科技特别是信息技术对战斗力生成发展赋值呈现的倍增效 应，而使战斗力内涵与作用机理发生重大变化，因战斗力构成要素改变所 产生的新生战斗力。 新质作战力量：指以信息化技术和现代化装备为支撑，以高度自主和网络 化为特征，具有快速机动、精确打击、信息化保障和协同作战能力的作战 力量。

深海是“新域”作战的新领域之一。根据解放军报发布的《新域新质作战力量 “新”在哪里》，在先进技术推动下，新域新质作战力量已经突破陆、海、空、 天等传统空间，活动范围更加立体多元。深海、太空、地下、极地等都已成为 新域新质作战力量角逐比拼的新领地。 根据解放军报发布的《呼之欲出的深海空间作战》，深海具有独特的战场空间攻 防作战优势，是军事力量对抗最具潜力的战略空间之一。随着深海科技发展和 在军事领域的广泛应用，深海作战隐蔽性强、溯源难、节奏快等特征愈发突显。 根据水下对抗能力及装备形式，可将水下对抗装备分为：机动装备、固定装备 以及基础设施。

机动装备：主要包括以潜艇为主的有人装备、以无人潜航器为主的水下无 人装备以及鱼水雷为主的水中兵器。固定装备：以水下无人预置系统为主，可分为水下预置武器系统和水下预 置基础设施。 基础设施：主要包括水下监听网络系统、水下声学通信网络、水下导航网 络等基础设施。

二、水下攻防体系——深海作战力量建设应有之义

建立水下攻防体系是海军信息化+新域新质作战力量建设应有之义。水下攻防对 抗体系是指跨域作战单元按照统一部署，综合运用探测、指控、打击、保障等 作战要素，形成执行水下攻防作战任务的有机整体。既是动态、开放的复杂网 络系统，又是水下战场探测感知、信息传递、指挥控制、决策交战、综合评估 等全过程相关的作战资源有序集合。

美、俄等世界主要海上力量国家高度重视并积极开展水下攻防体系研究和建设。 以美国为例：美军水下作战体系主要由水下预警监视系统、指挥通信系统、攻 防作战系统、综合保障系统等构成。水下预警监视系统：包括水声监视、太空监控、电磁监控、空中监控等手 段； 指挥通信系统：包括水下主要采用的水声通信，未来可能会采用的蓝绿激 光通信；  攻防作战系统：包括水下力量和空中、水面、岸基反潜力量； 综合保障系统：包括海洋地理环境、海洋水文气象、海洋工程建设、搜索 救援、导航定位、基础数据建设保障等。 美国的水下攻防对抗体系基于新型远程传感平台（如海洋监视船）和新一代水 下通信系统，强化水下攻防对抗网络，新增水下立体攻防对抗装备，并逐渐向 无人化、智能化方向发展。

深海作战力量以无人装备为主体，以深海感知链和通信网为纽带。根据解放军 报发表的《重视深海空间的作战价值》，深海作战力量以深海为主要部署和运用 空间，以无人装备为主体，以深海感知链和通信网为纽带，能够灵活地实施海 上攻防作战，使对手防不胜防，陷入“看不见”“打不着”“来不及应对”的被 动境地。我们认为，作为新域新质作战力量建设重点之一的深海领域，水下攻 防体系建设势在必行。 其中，以水声装备为主的深海感知链、通信网等反潜作战网络建设，以及以无 人装备为主体的水下移动平台及节点的投入将成为后续发展的重点方向。

三、水声装备：深海反潜作战网络建设的关键装备

在深海反潜网络化作战中，以声纳系统为主体的水声装备是开展侦察探测、通 信、导航、定位等任务的关键装备。在水下攻防体系建设中，水下预警系统、 声学通信网络以及导航网络等网络建设，均需要在水下进行信息获取和传输。 而在水下进行观察和测量，具有得天独厚条件的只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短，光在水中的穿透能力很有限；电磁波在水中也衰减太 快，而且波长越短，损失越大。然而，声波在水中传播的衰减就小得多，在深 海声道中爆炸一个几公斤的炸弹，在两万公里外还可以收到信号，低频的声波 还可以穿透海底几千米的地层，并且得到地层中的信息。因此，能够利用声波 在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测（存 在、位置、性质、运动方向等）和通讯的声纳装备成为了水声装备的核心。 声纳系统主要包括干端（水上部分）和湿端（水下部分）两个组成部分。

湿端：主要由水声换能器或换能器基阵组成。基阵由水声换能器以一定几 何图形排列组合而成，其外形通常为球形、柱形、平板形或线列形，有接 收基阵、发射基阵或收发合一基阵之分。另外，湿端还包括连接电缆、水 下接线箱和增音机、与声纳基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、 收放、拖曳、吊放、投放等装置，以及声纳导流罩等其他辅助设备。

干端：主要由信号源、发射设备、信号处理平台、电源设备、显控单元等 构成。干端系统一般有发射、接收、显示和控制等分系统，其中信号处理 平台为信息数据处理运算中心。

根据工作方式不同，声呐可分为主动声呐和被动声呐。根据不同的使用对象， 声呐可分为潜艇声呐、水面舰艇声呐、航空声呐和海岸声呐。

预计中国军用声纳市场空间 2030 年将达到 8.2 亿美元。在水下预警系统、水下 声学通信网络及水下导航定位网络建设中，以声纳设备为主的水声装备具备广 阔的应用空间和市场规模。根据 QYResearch 的统计及预测，2022 年全球军用 声呐市场销售额达到了 20 亿美元，预计 2029 年将达到 44 亿美元，年复合增 长率（CAGR）为 12.4%（2023-2029）。地区层面来看，亚太是最大的市场， 占有大约 47%份额，其中中国市场在过去几年变化较快，中国的军用声呐市场 在 2023 年达到了 3.6 亿美元，预计 2030 年将达到 8.2 亿美元，复合增长率为 12.2%。之后是北美和欧洲，分别占有 22%和 19%的市场份额。预计未来亚太 地区将保持快速增长态势。

1、水下预警系统

（1）水下预警系统定义与发展

水下预警系统是水下攻防体系的重要组成部分，是水下战场态势感知的核心构 成。水下预警探测体系可综合利用侦察、监视、探测和通信等手段，对来自水 下的威胁目标和武器进行早期发现、跟踪、识别、上报，为组织对抗行动提供 实时预警信息保障。 水下预警系统发展起源于美苏水下对抗，美国不断加大建设。20 世纪 50 年代，美国在冷战时期建设了固定式水下监视系统（SOSUS）。 20 世纪 80 年代后期，美国开始研制和部署采用光纤传输和局域网技术的 分布式固定监视系统，主要包括固定式分布系统（FDS）和先进可部署系 统（ADS）。并先后发展了舰载拖曳阵监视系统（SURTASS）和多功能拖 曳阵列（MFTA），装备在水面舰船上，以弥补固定式探测阵列无法移动的 缺陷。上述固定式和拖曳式装备共同构成了综合水下监视系统（IUSS）。 20 世纪 90 年代开始，美海军将水下信息感知的重点聚焦到网络化反潜预 警方面，“广域海网”（Seaweb）、“近海水下持续监视网络”（PLUSNet）、 可部署自动分布式系统（DADS）就是其中的代表。

总结美军发展历程，水下预警系统向“固定式长期持续监视，移动式灵活机动 预警”结合的方向发展。 固定式：通过在海底部署传感器及传感器搭载平台，利用线缆、接驳盒等 将其从电能、数据传输等方面连接起来，并将获取的数据回传到岸基站进 行观测、分析和存储等。

移动式：通过在移动平台（如潜艇、无人潜航器等）加装拖曳阵、舷侧阵 声纳等，对水下目标进行探测和信息获取。其中： ① 潜艇：探测声纳主要包括艇艏阵声纳、舷侧阵声纳以及拖线阵声纳。 艇艏阵声呐安装于艇艏，是潜艇声呐系统中的“主战声纳”，通常兼具 发射和接收两种功能；舷侧阵声呐基阵通常沿艇体纵向排列，位于艇 左右两侧；拖线阵声纳位于潜艇尾部，通常潜艇采用两条拖线阵声呐。 ② 无人潜航器（UUV）：探测声纳主要包括侧扫声呐、合成孔径声呐、前 视成像声呐、多波束测深声呐、舷侧及拖曳被动探测声呐等。UUV 由 于受载荷空间与能源的限制，需要根据特定任务选择相应功能声呐装 载。

（2）我国相关项目情况

1）固定式：海底观测网

我国开展海底观测网建设，面向多用户、多领域开放。2017 年 3 月，国家发改 委正式批复《海底科学观测网国家重大科技基础设施项目建议书》。该项目由同 济大学牵头进行统筹协调，同济大学和中国科学院声学研究所共建。主要建设内容包括三大部分：东海海底观测子网、南海海底观测子网、监测与数据中心 及配套工程。建设周期为 5 年，总投资逾 21 亿元，建成后将长期运行，按照 “开放合作、资源共享”的原则，面向多用户、多领域开放，开展科学研究和 国内外交流。应用范围主要包括：国家安全、水下通信保障、海洋资源开发、 海洋防灾减灾、海洋科学研究、海洋生态环境保护等。 海底观测产业链主要包括岸基站、接驳盒(分主、次接驳盒两种)、垂直观测仪器 平台(包括垂直锚系、剖面仪)、各式传感器（水听器）、水下机器人、移动观测 平台(包括水下滑翔器、自主水下航行器及相应坞站等)以及将各个部分连接在一 起的海底线缆。

岸基站：负责海底观测系统的供电、电能管理、数据汇集处理、状态显示 和存储分发。岸基站配备直流电源、电能监控系统等，部署在岸基站服务 器上的软件系统具备分析处理观测数据、存储和数据发布功能。 光电复合缆(电缆)：光电复合缆(电缆)负责水下电能传输和数据通信, 是有 缆海底观测系统和整个海底观测网的“血管”和“神经”。通常情况下, 深 远海海底观测网海缆必须采用光电复合缆来实现数据通信和电能传输 。接驳盒：海底观测系统水下部分的核心, 具备中继和电能分配功能, 按照电 能变换层级可以将接驳盒划分为主接驳盒和次接驳盒。1）主接驳盒：将岸 基站供电电源的高压直流电转换为次接驳盒的输入电压, 通过主接驳盒电水 密连接器和水密电缆与次接驳盒连接, 实现电能和数据的传输。2）次接驳 盒：主要功能是中继和分配, 通过次接驳盒将主接驳盒输送过来的电能转换 为适用于科学传感器的电压。水下遥控机器人(ROV)：插拔水密连接器实现主、次接驳盒的连接。 传感器及传感器搭载平台：包括各式水听器，对水下物体进行探测，将声 波信息转化为电波信息，继而进行分析和判断。

价值量拆分：传感器与传感器搭载平台是整个网络的核心，总价值占比 45%左 右。海底线缆是电力、信号传输的载体，总价值占比约 18%。在能量供给方面， 作为海底变电、信息中继枢纽的接驳盒是价值主心骨，约占全网价值的 22%。 ROV 用以在深海无人环境下进行仪器、线缆等安装，总价值占比约 15%。后续 每年运行维护方面，主要包括对线缆、海底接驳盒、传感器网络进行检查、维修和更换，占全网整体设备价值的 20%左右。

2）移动式：“海眼系统”等

根据中国船舶重工集团有限公司发布的文章，首次披露了我国海洋水声系统的 发展最新成果。该文称，2019 年 4 月 19 日，装载“海眼”水声系统的海上巨 轮具备极强的水下动态监视能力，这套大国重器可将水下动态一一“尽收眼底”， 并填补了多项国内空白。中船重工七一五研究所负责的“海眼”项目组向祖国 交出一张含金量极高的成绩单：突破相关关键技术约 60 项，攻克世界级难题 6 项，相关技术推广应用至其他领域 10 项。

水听器作为声呐中的重要器件，价值占比较高，约占总成本的 15-20%。为了 换能器是完成声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的核心装 置，在被动声呐中又可叫做“水听器”。正因为水听器在被动声呐系统中较为重 要，因此价值占比较高，据运朝青等 2012 年在《半导体光电》杂志上发表的 《细线拖曳声纳研究进展》一文测算，细线拖曳水听器占声呐总成本的 15%- 20%，属于高附加值产品。未来随着移动式预警探测声纳的装备增加，以水听 器为代表的核心装置将呈现快速增长态势。

2、水下声学通信系统

水下声学通信是水下远程无线通信的主要方式。声波是水下无线通信的最佳载 体。陆地上通常使用的无线电通信方式是以电磁波为载体，电磁波在水中传播 时，被大量吸收而快速衰减，作用距离十分有限。而声波在水下有着良好的传 播性能，频率范围在 1 Hz 到 50 kHz 之间的声波在水中的衰减系数约为 10－4 dB/m 到 10－2 dB/m。使用声波作为水声通信的载体，设备简单，只需使用水 声换能器将电、声信号进行转换即可实现。现阶段，以声波为载体的水声通信 是实现水下无线通信的主要形式。 水下声学通信主要通过各类通信声纳进行，如潜艇的通信声纳基阵及 UUV 装备 的通信声纳等。

当前, 水声通信网络主要面向三类应用： 区域性海洋监测应用：这类应用对特定区域内的水文、生物、化学、地震、 地热、声学等多学科进行实时观测,覆盖区域小则几十平方公里,大则上千平 方公里,可用于科学研究、环境监测、地震监测等民用海洋领域,也可以用于 港口安全、近岸防御、要地封锁等军事目的。监测设备安装在潜标、浮标 等。 多潜器联合作业：潜器(包括 UUV、AUV)上安装水声通信节点,潜器上搭载 探测设备,节点间的相对位置、速度、信道状态随时在变化。多潜器通过水声通信实现协同控制,在水下开展联合作业,可以提高海洋调查和目标搜索等 作业的效率,在军事上可以实现潜艇、鱼雷和主动式水雷等装备的集群攻击。  潜器与水下观测网的联合作业：潜器接人水下固定的区域性监测网,水下监 测网可以为潜器提供辅助导航功能,可以向潜器提供现场观测资料,成为潜器 外扩的耳目,潜器可以通过水声通信网与岸站通信,回传观测数据,接收控制 指令,在隐蔽观测应用中,潜器可以作为观测数据的回收器。

美海军打造 Seaweb，成为目前规模最大的实用水声通信网络。美海军研究局 和空间及海战系统中心主持研制的海网( Seaweb) 是目前规模最大的实用水声 通信网络，其旨在支撑一项称之为“遥测前沿观测网”( Front － Resolving Observational Network with Teleme-try，FRONT) 的计划，该计划用于水声通 信、水下网络传输及海军其他使命。目前，从公布的数据来看，美军的海网已 具有了很强的自组网能力，其自动进行节点识别、时钟同步性能到达了 0.1~1.0s 量级，节点位置定位能力达到了 100m 量级，还具备了适应环境的发 射功率控制能力、节点更新能力及失效后的网络重新配置等能力。 自 1998 年起，美国海军多次进行了 Seaweb 水声通信网络试验，旨在推 进海军的作战能力。 近几年美国水声网络研究特别注重与海军“网络中心战”建设相关的互通 研究，重点加强了包括 Seaweb 潜艇数据链(Sublink2004)在内的水声网络 的建设，着重提升其水下情报信息网络和国防信息网络的互通性。“在 2004 年 10～11 月的圣迭戈反潜战演习中，Seaweb 第一次在美海军潜艇 部队得到作战应用”。演习在 Seaweb 网络支持下，通过潜艇子数据链 (Sublink)实现了潜艇和水面舰艇之间的实时通信，克服了潜艇传统通信手 段隐蔽性差的弱点，极大地改善了潜艇的水下信息获取能力。

“八五”期间我国即开始进行水声通信研究，国内多家优势单位及公司参与。 我国水声通信技术研究开展相对较晚。近些年，随着对开发海洋的需求日益迫 切，我国建设海洋强国的国策提出，越来越多的科研院所与公司投入到水声通 信技术研究当中。其中，科研院所包括中科院声学所、中船重工 715 所、北京 长城电子装备有限责任公司、哈尔滨工程大学、西北工业大学、浙江大学、厦 门大学、中山大学等，公司包括嘉兴中科、苏州桑泰、深圳智慧海洋、哈船海 信等。在国家的大力支持和科研工作者的努力攻关下，我国水声通信技术取得 诸多突破与进展。

2015 年，863 计划海洋技术领域“水声通信网络节点及组网关键技术”重 点项目在北京通过验收。该项目总体目标是研制水声通信网络节点工程样 机，形成一套可运行的试验性水声通信网络，构建水声通信网技术研究发 展平台，该技术在海洋科学考察、环境监测、资源调查、海洋工程、国防 建设等方面具有广泛的应用前景。该项目由中科院声学所牵头，并整合了 中船重工第 715 研究所、哈尔滨工程大学和浙江大学等国内优势研究单位 共同参与。

中国科学院声学研究所先后承担了“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者” 号等深潜器的水声通信系统研制任务，实现了超万米的全海深水声通信与 海天对话等，性能指标达到世界先进。

2022 年，浙江大学瞿逢重教授团队自主研发的全平台适配水声通信机，在 中国船舶第七〇五研究所组织的样机验收鉴定中，成功实现了 14 公里收发 距离 3.07kbps 的相干高速率数据传输，传输成功率达到 90%。据悉，该 试验实现了目前世界上同类水声通信机相同通信速率下可见报道的最远距 离，标志着我国自主研发高速率远距离水声通信机突破了海外国家技术封 锁，实现了技术超越。

3、水下导航系统

水声定位导航已成为应用最为广泛的水下导航技术。目前主要的水下导航技术 有 5 种:自感应传感器导航、地图匹配导航、同步定位与地图创建(simultaneous localization and mapping，SLAM)导航、水声定位导航以及多航行器协作导航。 由于声波信号能在海水中长距离传播，将其与北斗/GNSS 联合建立局部的海洋 大地基准，可为海洋设备提供绝对位置信息。目前，水声定位导航已成为应用 最为广泛的水下导航技术。声波信号的波形带宽越宽，相同声源的谱级就越低， 使得相同声源级条件下宽带信号的谱级低于单频信号、且更不易被监测。因此， 为保证声学测量的稳定性以及精度，水声导航技术的发展历程中通常没有考虑通信功能，而是直接利用声脉冲对水面以及水体中的设备进行定位。其基本原 理是测量不同路径传播的声脉冲的时间或时间差，进而反演目标位置。 根据基线的长短及工作模式的差别,一般可将水声定位技术分为长基线(long baseline,LBL) 、 短 基 线 (short baseline,SBL) 、 超 短 基 线 (ultra short baseline,USBL)以及综合基线定位技术,对应的定位系统分别称为长基线定位系 统、短基线定位系统、超短基线定位系统以及综合基线定位系统。

长基线水声定位系统：将时空基准布设在海底，基准间距为几百米到几千 米，甚至到几十千米的量级，测量目标声源到各基准的距离，交会确定目 标的位置。长基线定位系统作业成本高，主要应用于局部区域的高精度定 位工作。

短基线水声定位系统：将时空基准布设于海面平台的底部，基准间距一般 为几米到几十米，利用目标的声信号到达海面平台各基准的时间差，解算 目标的方位和距离。短基线定位系统只需在海面平台服役前进行设备安装 即可，作业简易，但其精度受载体形变等因素的影响。

超短基线定位系统：将一个声学换能器和数个水听器集成为船载的声学基 阵，以基阵的中心为参考点，形成一个时空基准，水听器间距一般为几个 厘米到几十厘米，利用声信号到达各水听器的相位差确定目标方位与距离。 超短基线定位系统尺寸小、使用方便，但其定位误差与距离相关，仅适用 于局部作业区域的跟踪工作。

组合式水声定位系统：既包含海底基准，也包含船载基准，可提高定位精 度、拓展应用范围。

我国水下声学导航系统相关技术进步速度迅速。1970 年代，哈尔滨工程大学的 杨士莪团队研发了我国首套水声定位系统(长基线水声定位系统)，为我国第一颗 洲际导弹试验的准确落点提供了科学依据。伴随我国“十五”计划(2000~2005 年)的实施，海洋资源的保护和开发得到了重视，水下声学定位技术亦得到了有 力的促进和发展。期间，哈尔滨工程大学与自然资源部第一海洋研究所联合研 制了“长程超短基线定位系统”，2006 年 5 月于中国南海的试验显示该系统的 作用距离可达 8600m，工作水深超过 3700m，定位精度可达到斜距的0.2%~0.3%;杭州应用声学研究所与中国测绘科学研究院联合研制了“水下 DGPS 高精度定位系统”，2004 年 1 月于浙江千岛湖的试验显示该系统在深约 45m 的水域定位精度为 5cm，测深精度为 30cm，授时精度为 0.2ms。我国在 水声定位领域起步较晚，但经过多年积累，已取得较大进展，声学定位系统的 作用距离从 8000m 向 12000m 迈进，定位精度也从几十米量级向 0.5m 提升， 我国已从“跟跑”阶段逐渐进入“并跑”阶段。

我国的水下定位导航参与的科研院所与单位主要包括哈尔滨工程大学孙大 军团队、西北工业大学、国防科技大学、中国海洋大学、武汉大学、中国 石油大学(华东)及山东大学等科研单位，中国石油东方地球物理勘探公司、 中海油物探公司及中石化胜利油田地球物理勘探开发公司等；

主要参与的公司包括江苏中海达海洋信息技术有限公司、嘉兴声电子科技 有限公司、青岛明深信息技术有限责任公司及中科院声学研究所嘉兴工程 中心等，均针对水下声学定位技术进行了深入研究。

四、水下无人装备：海上军事竞争新制高点之一

根据邱志明院士发表的《水下无人装备前沿发展趋势与关键技术分析》，水下无 人装备是海上军事竞争新的制高点之一, 是赢得新时代水下攻防对抗的重要保障。 水下无人装备是无人系统体系重要组成部分, 20 世纪以来, 许多国家都加快了水 下无人装备的发展, 旨在保护本国免遭非对称威胁的攻击。水下无人装备是新形 势下实现水下攻防对抗, 推进我国“海上丝绸之路”国家发展战略的重要保障。 在军事领域里, 典型的水下无人装备主要有无人水下航行器 (unmanned undersea vehicle, UUV)和水下无人预置系统, 其中水下无人预置系统包括水下 预置武器和水下预置基础设施。在当前深远海技术和军事智能技术的发展推动 下, 水下无人装备已具备执行多类型复杂任务的能力, 将对未来战争产生非对称、 颠覆性作用, 在智能化海战中的地位日益突出。目前世界各海洋强国都加速推进 水下无人装备的技术研发与应用, 抢占未来海上竞争新的制高点。

UUV：具有效费比高、隐身性能好、作战用途广和智能程度高等优势, 是 未来智能化战争中重要的新质作战装备。水下无人预置系统：搭载载荷丰富多样, 具有潜伏时间长、广域分布、隐蔽 性好及响应快速等优点, 已成为未来水下攻防对抗体系的重要组成部分。

1、无人潜航器

（1）无人潜航器概况

无人水下航行器是一种以水面舰艇/潜艇为投送平台，能长期在水下自主航行， 并可通过搭载多种载荷执行特定任务的智能化装置。具有隐身性能好、效费比 较高、机动性能好、作战用途广等优势，主要承担海洋环境监视和调查、情报/ 侦察/监视、反水雷、时敏打击、反潜战、特种作战等任务。 UUV 通常由载体、控制系统、组合导航系统、能源和推进系统、潜浮和均衡系 统、探测设备等组成。 外形：一般采用鱼雷形、扁平形、橄榄球形等多种形状； 控制系统：主要由动态控制机和使命控制机组成，完成对无人水下航行器 的航行动态控制和使命智能控制； 组合导航系统：通常由光学陀螺、多普勒测速声呐、姿态传感器、GPS 接 收机和卡尔曼滤波器组成，提供导航定位和自身姿态信息。

根据指控方式的不同，UUV 主要分为遥控式水下航行器（ROV）和自主式水下 航行器（AUV）两类。ROV 后面拖带电缆或光缆，由人员控制进行工作。AUV 自带能源，采用自治控制方式，灵活方便，可广泛应用于侦察/监视、情报收集、 跟踪、预警、通信中继、水下攻击等方面。 在标准划分层面，美国海军在最新的《2025 年 UUV 需求》报告中按照尺寸和 功能将 UUV 分为超大型、大型、中型、小型 4 个级别。小型 AUV 主要用于情 报收集。中型 AUV 则用于保护海军基地、关键基础设施，监测和检查海底电缆、 管道和其他海底设施，还可以进行化学和辐射侦察以及水下物体探测。

美国的 UUV 发展呈现出明显的系列化特征。美国海军在 UUV 研制方面处于领 先地位。2016 年美国海军在政府国防预算中获得了大量的资金支持，用于扩大 无人潜航器编队的规模。美国现有在研、在役多项水下无人潜航器，覆盖各种 排水量和动力类型，用途涵盖海洋环境调查、侦察与反水雷、察打一体化等任 务。美国目前正向 UUV 集群自主协同及海陆空集群协同方向发展。美海军较有 代表性的 UUV 如 Bluefin 系列、Iver 系列和 REMUS 系列等, 各系列均依据不同 口径、不同功能、不同承载量需求而设计。通过搭载不同任务载荷，水下无人 潜航器可以执行海洋调查、情报/监视与侦察(ISR)、反水雷、滨海水下作战、特 种战部队补给等多种任务。

我国在 UUV 研究上虽起步较晚, 但卓有成效, 呈现出系列化、大海深、长航时、 高性能和高仿生的特点。在系列化方面,中国科学院沈阳自动化研究所先后研制 了 CR 系列和“潜龙”系列 UUV,天津大学研制了“海燕”系列水下滑翔机;大海 深方面,天津大学研制的“海燕-X”号于 2020 年完成了水下 10619m 持续现场 观测,哈尔滨工程大学研制的“悟空”号于 2021 年实现了 10896m 水深独立工 作;长航时方面,天津大学研制的“海燕-L”号于 2018 年挑战了水下续航 4 个月,西北工业大学研制的仿蝠鲼水下航行器于 2019 年实现了千米水深持续工作 1 个 月;高性能方面,哈尔滨工程大学联合中科院研制的 HSU001 号集侦查、监视于 一体,“悟空”号实现了水下 15km 高容量可靠信息传输,“海燕”系列在极端环 境中完成了可靠性观测;高仿生方面,西北工业大学研制的仿蝠鲼 UUV 具备滑扑 一体自主变形能力,实现了与鱼类和谐混游。 另外，根据美国“海军情报”2023 年 2 月 23 日报道，在 2023 年阿布扎比国际 海事防务展中国船舶工业集团有限公司展台的大屏幕上，首次展示出了一款超 大型无人潜航器（XLUUV），艇体表面标注了“CSSC-705”的字样。

（2）预计 2028 年全球 UUV 市场空间将达到 62.2 亿美元

根据 Emergen Research，全球水下无人航行器（UUV）市场规模在 2020 年达 到 19.6 亿美元，预计在预测期（2021-2028 年）内收入年复合增长率 15.8%， 于 2028 年达到 62.2 亿美元。其中，自主式水下航行器（AUV）预计实现收入 年复合增长率达到 16.4%，增速高于整体市场增速。

其中：  推进系统：在预测期内，电力部门的收入预计将以快速的 CAGR 增长。 UUV 推进系统市场细分为电动，混合动力和其他。预计在预测期内,电力部 门的收入将在收入增长率方面领先。 有效载荷：在预测期内，传感器部门的收入预计将以快速的 CAGR 增长。 在有效载荷方面，全球无人水下航行器市场细分为摄像机、传感器、合成 孔径声纳和惯性导航系统。在预测期内，传感器部门预计将在收入增长率 方面领先。

2、无人预置系统

水下无人预置系统是一类预先部署在近海或深远海重要航道、敌周边要地等前 沿作战海域, 可在水下长期待机、远程唤醒的全自主作战的新概念水下无人装备。 水下预置式无人装备根据其任务类型不同，分为打击类海底预置导弹、高速鱼 雷；感知与指挥类深海预置侦查监视系统；保障类深海预置式无人装备供电站。

水下预置式无人装备作为未来海底战概念中的重要一环,遂行无人机、导弹、鱼 雷、无人潜器等作战载荷搭载任务,预先放置于敏感海域并长时潜伏,可经远程通信手段激活,执行侦察探测、火力打击、区域封控等任务。为强化前沿军力部署, 美海军充分利用预置式装备隐蔽性、任务多样性及无人员伤亡等优点,开发了以 “海德拉”(Hydra)、上浮式有效载荷(UFP)、前沿部署的能源和通信前哨站 (FDECO)等为代表的多种水下预置式无人装备,初步形成了覆盖近海和深远海,包 含移动节点、固定节点、探测节点、打击节点等形态的水下预置式无人装备体 系,具备于潜在作战区域构建水下分布式无人作战网的能力。

五、主要上市公司介绍

1、中科海讯

公司长期专注于国家特种电子信息行业声纳装备领域相关产品的研发、生产和 销售，主要提供信号处理平台、水声大数据与仿真训练系统、声纳系统、无人 探测系统等产品，最终用户主要为国家特种部门。 公司已具备完善的声纳装备设计、工程化和生产能力。公司拥有声纳装备领域 的核心技术，凭借完善的产品技术研发体系、丰富的水声装备实践经验，能根 据不同客户的使用要求，对产品进行定制化设计、研发、生产，可准确、及时 满足客户的各类产品需求，具备提供各型声纳系统整体解决方案的能力。为了 更好的满足公司科研生产的需要及用户需求，公司先后购置了科研、生产检测 设备近 200 台套，建立了环境试验检测中心，检测中心配备了电动振动试验系 统、高低温试验箱、恒温恒湿试验箱等试验检测设备，能够满足自身科研、生 产中的试验需求，目前环境试验检测中心已经通过了 CNAS 认证和国防实验室 认证。同时，公司建成了完备的声阵缆成缆车间，具备水下声阵缆的成缆能力。 2018-2022 年公司营收及归母净利润有所波动，收入端 2019-2020 年呈下降趋 势，主要系客户在声纳装备的部署及应用上存在规划调整等因素导致，21 年开 始企稳回升，2023 年前三季度实现营收 1.41 亿元（同比+2.06%）。利润端 20 年出现较大下滑，主要系公司应收账款规模保持高位，信用减值损失计提规模 较大导致。

2、中国海防

两次重组打造全产业链水下信息化龙头。2017 年注入长城电子，2019 年注入 海声科技、瑞声海仪、辽海装备、杰瑞控股等，公司成为国内水下信息化龙头 企业，业务全面覆盖水下信息获取/探测/通信/对抗/导航系统及设备、水声换能 器、各类水声仪器及器材、航空声信标、压电陶瓷元件等等领域，产品主要用 于水下信息探测与对抗、水下信息获取、水下信息传输以及水下信息系统控制。 公司拥有多型水声装备与海洋仪器设备的全部自主知识产权，包括算法研究、 系统集成、工程设计、生产制造和试验应用等各方面技术，覆盖了传感器技术、 电子技术、信息处理技术、海洋物理、海洋试验等高新技术，产品在行业内有 明显的技术优势，覆盖了水声算法、硬件、软件、系统集成、产品化、工程化 以及试验保障应用全产业链。 公司军工业务占比超六成。公司业务主要分为水声电子防务产品、特装电子产 品、电子信息产品和专业技术服务（试验检测等）四大板块，其中军工业务主 要涉及水声电子防务和特装电子。22 年公司水声电子防务业务营收 12.60 亿元， 特装电子业务营收 14.35 亿元，合计共占 2022 年营业收入比重 62.79% 。 2022 年公司营收及归母净利润表现有所波动，主要系公司受产品市场价格波动 下降、部分产品计划调整等因素影响导致，水声电子防务产品出现较大下滑。 2023 年前三季度合计实现营收 19.40 亿元（同比-24.16%），实现归母净利润 1.23 亿（同比-47.03%）。

3、海兰信

公司于 2011 年创立，专注于航海智能化和海洋信息化领域，在智能航海、海洋 观探测、海洋信息系统等领域，建立了完整领先的技术、产品体系，核心技术 自主可控。产品在民用和军标市场均有广泛应用。公司在成立早期相关大事件 多处于船舶航海电子领域，以船载航行数据记录仪（VDR）、船舶电子集成系统 （VEIS）与船舶操舵仪（SCS）等为主，其后随着公司的发展逐步开始布局海 洋观探测和海底数据中心（UDC）相关项目。 公司在海洋观探测领域具备自主可控的技术优势。公司收购的欧特海洋拥有包 括海底接驳盒、仪器平台、海底仪器接口模块等成熟的海底接驳系统与装备产 品，其技术团队曾承担过全球多个知名国家的海底观测网项目研发与建设，拥 有丰富经验。目前，公司形成了海洋立体观探测能力。融合极小目标探测雷达、 地波雷达、岸线多普勒雷达、光学探测的雷达组网技术，在国内处于领先位置； 地波雷达海流探测精度达到国际先进水平。此外，公司依托国际主流海底观测 网技术，具备海底观测网主接驳节点、次接驳节点和海底仪器接口模块的国产 化能力，可提供高可靠性、维护性、容错能力强的海底观探测解决方案。

公司在国内首创商业化 UDC 解决方案，现已完全具备工程化生产能力，正式 开始商业化建设。海底数据中心(UDC)是公司当前转型创新业务的主要方向之 一。公司已通过收购欧特海洋形成了 UDC 核心技术能力，经清华大学实验室对 测试数据分析计算，公司 UDC 测试样机的单舱 PUE 值为 1.076，远低于国家 标准。公司是国内首家 UDC 服务提供商，2021 年 5 月，公司分别与海南省国 资委、海南信投签署《关于建设全球首个商用海底数据中心项目战略合作协议》， 标志着全球首个商用海底数据中心示范项目正式进入实施阶段。根据公司规划， 公司与海南省政府目标是“十四五”期间在海南部署 100 个海底数据舱，总投 资规模超过 56 亿元。公司 UDC 服务较传统数据中心服务具有节能高效、低成 本、低时延、与陆上 IDC 网络传输性能一致等四大优势。公司攻克了海洋装备 制造、海底高压输配电、高效冷却、远程监控、系统可靠性和维修性等难题， 已注册完成上述领域全套专利。 2022 年，受地缘政治影响，公司部分子公司在 2022 年下半年期间业务无法在 原主体内正常开展，以致阶段性的业绩不及预期，导致发生大额商誉减值和资 产减值，直接影响公司营收规模和利润水平，收入端 2022 年首次出现下降（同 比-19.72%），利润端 22 年亏损 7.89 亿元（同比-1712.82%）。2023 年前三季 度合计实现营收 4.88 亿元（同比-20.72%），实现归母净利润 0.09 亿，同比增 长 32.61%，已回归至 2021 年同期水平。

4、长盈通

公司是专业从事光纤陀螺核心器件光纤环及其综合解决方案研发、生产、销售 和服务的国家级专精特新“小巨人”企业，致力于开拓以军用惯性导航领域为 主的光纤环及其主要材料特种光纤的高新技术产业化应用。公司主要产品为光 纤环器件、特种光纤、新型材料和光器件设备及其他。1）光纤环器件：公司光 纤环产品包括光纤陀螺用光纤环（包括光模块产品）、水听器敏感环、通信延时 环（包含 5G 平绕环）和电流互感器延时环；2）特种光纤：公司的特种光纤产 品包括保偏光纤系列、弯曲不敏感光纤系列、光子晶体光纤系列、传能光纤系 列及多种定制光纤等，主要应用于光纤陀螺、光纤激光器、光纤水听器、光纤 电流互感器等多个领域；3）新型材料：公司的新型材料包括光纤陀螺用胶粘剂、 其他光纤器件用胶粘剂、涂覆材料以及相关相变材料。4）光器件设备及其他： 公司的光器件设备及其他产品包括光纤环及特种光纤生产、检测设备光纤环生 产、检测设备。

公司作为干涉型光纤水听器上游供应商，未来将核心受益。公司所做水听器敏 感环主要用于干涉型光纤水听器，是将水声振动信号转换为光信号的水听敏感 器件，具有小体积、高强度、高可靠性、低损耗、耐湿、耐盐、耐高压的性能 特点，其应用较为广泛。公司作为干涉型光纤水听器上游供应商，未来将核心 受益于水听器市场空间的扩容。 公司营收及归母净利润快速提升。2019-2022 年公司营业收入从 1.78 亿元增长 至 3.14 亿元，CAGR 达到 20.83%；归母净利润从 4660.55 万元增长至 8076.56 万元，CAGR 达到 20.11%，营业收入及归母净利润实现快速增长，营 收端增速高于利润端增速。2023Q3 公司实现营业收入 1.34 亿元，同比下降 37.03%；实现归母净利润 0.03 亿元，同比下降 94.45%。营业收入下滑主要系 受到军方规划和终端军品结构调整，公司某重要军工客户在军方订单交付减少 或延期，导致公司上游配套的光纤环器件和保偏光纤交付数量减少所致；净利 润下滑主要系公司营业收入下降导致产品销售利润降低，为保持研发方面的技 术水平，研发费用较上期增加较多，同时管理费用增加较多所致。

编辑：火腿肠