摘要:盡管我國在水聲定位研究領(lǐng)域起步稍晚,但在近年來市場需求的持續(xù)增長和政策的有力引領(lǐng)下,我國水聲定位導航技術(shù)已邁入快速發(fā)展的軌道。特別是在2022年,水聲定位系統(tǒng)市場展現(xiàn)出強勁的增長勢頭。其中,短基線定位系統(tǒng)市場規(guī)模達到3.4億元,占據(jù)市場主導地位,占比高達69.50%。而長基線定位系統(tǒng)市場規(guī)模也達到了1.04億元,占比30.50%,顯示出穩(wěn)健的發(fā)展態(tài)勢。這一成績充分表明,我國水聲定位系統(tǒng)行業(yè)正迎來發(fā)展的黃金時期,未來有望在全球市場中占據(jù)更加重要的地位。
一、定義及分類
水聲定位系統(tǒng)是利用水下聲標測定艦船或其他目標相對位置的海上定位技術(shù)和方法。由于聲波是水下唯一有效的信息載體,水聲定位技術(shù)是目前水下目標定位與跟蹤的主要手段,因此水聲定位系統(tǒng)也被稱為“海面上的GPS”。根據(jù)定位系統(tǒng)基線長度以及工作模式的差別,水聲定位系統(tǒng)一般被劃分為長基線系統(tǒng)、短基線系統(tǒng)、超短基線系統(tǒng)及綜合定位系統(tǒng)。
二、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
水聲定位系統(tǒng)行業(yè)主管部門為工信部,其主要負責水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的整體規(guī)劃發(fā)展,組織制定行業(yè)的技術(shù)政策,技術(shù)體制和技術(shù)標準,擬定行業(yè)的法律、法規(guī),發(fā)布行政規(guī)章。
水聲定位系統(tǒng)行業(yè)自律協(xié)會包括中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會,其主要負責研究我國水聲定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的有關(guān)方針政策,向有關(guān)決策機關(guān)提出建議;開展水聲定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展方面的學術(shù)和管理交流活動;接受委托承擔科技項目論證、科技成果鑒定、新產(chǎn)品評優(yōu)和技術(shù)職稱資格評審,舉辦科技成果、成就展覽;組織行業(yè)產(chǎn)品的測評、認證和市場推廣活動;推動水聲定位系統(tǒng)應(yīng)用,開展技術(shù)服務(wù),提供科技咨詢;協(xié)助政府有關(guān)部門,協(xié)調(diào)組織跨行業(yè)重大水聲定位系統(tǒng)科學研究、生產(chǎn)工程的計劃實施;促進我國水聲定位系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,發(fā)揮水聲定位系統(tǒng)對我國社會、經(jīng)濟發(fā)展的積極推動作用。
2、行業(yè)相關(guān)政策
近年來,中國政府對水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展給予了高度重視,并出臺了一系列鼓勵政策以促進其發(fā)展和創(chuàng)新。2023年8月,工信部等四部門印發(fā)《新產(chǎn)業(yè)標準化領(lǐng)航工程實施方案(2023—2035年)》,提出研制動力定位系統(tǒng)、單點系泊裝置、平臺升降裝置、水下系統(tǒng)等新型海洋工程裝備關(guān)鍵系統(tǒng)標準。這顯示了中國政府對水聲定位技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的深度關(guān)注和支持,標志著中國水聲定位系統(tǒng)行業(yè)在政策層面得到了進一步的推動。
三、發(fā)展歷程
水聲定位技術(shù),作為利用聲波實現(xiàn)距離測量與目標定位的先進手段,其發(fā)展歷程可追溯至19世紀末。歷經(jīng)近一個世紀的積淀與演進,這項技術(shù)已逐漸成熟,成為海洋領(lǐng)域中不可或缺的重要支撐。在海洋資源開發(fā)、海洋科學研究以及海上安全等多個關(guān)鍵領(lǐng)域,水聲定位技術(shù)均發(fā)揮著舉足輕重的作用,為人類的海洋探索與利用提供了堅實的技術(shù)保障。
四、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)門檻
水聲定位系統(tǒng)涉及到聲學、信號處理、電子工程等多個學科領(lǐng)域的知識,需要具備深厚的技術(shù)積累和研發(fā)實力。此外,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,系統(tǒng)對精度、穩(wěn)定性、抗干擾性等方面的要求也在不斷提高,這對企業(yè)的技術(shù)研發(fā)能力提出了更高的要求。同時,水聲定位系統(tǒng)需要根據(jù)不同的應(yīng)用場景和需求進行定制化設(shè)計。這需要企業(yè)具備豐富的工程經(jīng)驗和設(shè)計能力,能夠根據(jù)不同的海洋環(huán)境、水深、目標特性等因素,設(shè)計出高效、可靠的水聲定位系統(tǒng)。
2、市場準入
水聲定位系統(tǒng)行業(yè)市場準入門檻也相對較高。由于水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的特殊性,企業(yè)需要獲得相關(guān)的資質(zhì)和認證才能進入市場。這些資質(zhì)和認證通常涉及企業(yè)的技術(shù)實力、生產(chǎn)能力和質(zhì)量保證體系等方面,需要企業(yè)投入大量的時間和資源進行準備。
3、行業(yè)標準
行業(yè)標準對于產(chǎn)品的設(shè)計、制造、測試等環(huán)節(jié)起著重要的規(guī)范作用,是保障產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力的重要手段。在水聲定位系統(tǒng)行業(yè),由于技術(shù)的復雜性和應(yīng)用的多樣性,行業(yè)標準尤為重要。高水平的行業(yè)標準不僅有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能,還可以促進行業(yè)的健康發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。因此,對于新進入者而言,要想在水聲定位系統(tǒng)行業(yè)站穩(wěn)腳跟,必須要了解并遵循行業(yè)標準,以確保產(chǎn)品在市場上的競爭力和可接受度。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
水聲定位系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括原材料供應(yīng)和設(shè)備制造,原材料供應(yīng)包括傳感器、電子元件、電池等,設(shè)備制造包括聲波發(fā)射器、接收器、信號處理單元等核心部件。產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為系統(tǒng)集成與開發(fā),將上游提供的原材料和設(shè)備進行集成,開發(fā)出符合特定要求的水聲定位系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于水下探測、海洋勘探、資源開采、水下通信等。
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)中國船舶重工集團海洋防務(wù)與信息對抗股份有限公司
中國船舶重工集團海洋防務(wù)與信息對抗股份有限公司主要業(yè)務(wù)涵蓋了電子防務(wù)裝備、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域,并且擁有水聲電子方向上國內(nèi)唯一的全體系科研生產(chǎn)能力。在水聲電子方向上,公司持續(xù)從單一裝備思維向體系思維轉(zhuǎn)型,圍繞水聲通信、水聲偵察、水下信息對抗、水聲探測、水聲救援、水聲導航、水聲換能器和材料等專業(yè)方向系統(tǒng)發(fā)力,多項關(guān)鍵技術(shù)取得突破,支撐相關(guān)裝備創(chuàng)新突破和跨越式發(fā)展。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于我國海軍所有現(xiàn)役和在建潛艇、水面艦艇以及國內(nèi)各型水面、水下平臺中,穩(wěn)居行業(yè)龍頭地位。2023年前三季度,中國海防營業(yè)收入為19.40億元,同比下降24.16%;歸母凈利潤為1.23億元,同比下降47.03%。
(2)廣州中海達衛(wèi)星導航技術(shù)股份有限公司
廣州中海達衛(wèi)星導航技術(shù)股份有限公司是國內(nèi)測繪地理信息技術(shù)裝備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),專注于GNSS技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。在水聲定位系統(tǒng)領(lǐng)域,中海達展現(xiàn)了強大的技術(shù)實力和創(chuàng)新精神。其推出的iTrack LB 8000長基線水聲定位系統(tǒng),便是基于水聲寬帶擴頻技術(shù)的杰出產(chǎn)品。該系統(tǒng)定位精度高、作用范圍廣,支持主動定位和被動定位兩種工作模式,能夠滿足不同場景下的定位需求。此外,iTrack LB 8000系統(tǒng)還具備優(yōu)異的抗噪聲和頻率選擇性衰落能力,多路徑抑制能力強,誤碼率低,確保了定位數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。2023年前三季度,中海達營業(yè)收入為8.86億元,同比增長3.10%;歸母凈利潤為-0.21億元,同比下降885.94%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
盡管我國在水聲定位研究領(lǐng)域起步稍晚,但在近年來市場需求的持續(xù)增長和政策的有力引領(lǐng)下,我國水聲定位導航技術(shù)已邁入快速發(fā)展的軌道。特別是在2022年,水聲定位系統(tǒng)市場展現(xiàn)出強勁的增長勢頭。其中,短基線定位系統(tǒng)市場規(guī)模達到3.4億元,占據(jù)市場主導地位,占比高達69.50%。而長基線定位系統(tǒng)市場規(guī)模也達到了1.04億元,占比30.50%,顯示出穩(wěn)健的發(fā)展態(tài)勢。這一成績充分表明,我國水聲定位系統(tǒng)行業(yè)正迎來發(fā)展的黃金時期,未來有望在全球市場中占據(jù)更加重要的地位。
七、發(fā)展因素
1、機遇
(1)市場需求持續(xù)增長
隨著海洋經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展和海洋戰(zhàn)略的深入實施,中國對海洋資源的開發(fā)利用需求日益旺盛。水聲定位系統(tǒng)作為海洋資源開發(fā)、海洋科學研究、水下導航等領(lǐng)域的重要技術(shù)支撐,其市場需求持續(xù)增長。無論是深海探測、海洋環(huán)境監(jiān)測,還是水下考古、水下救援等領(lǐng)域,都對水聲定位系統(tǒng)提出了更高的需求。這為水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間和發(fā)展機遇。
(2)技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)升級
技術(shù)創(chuàng)新是水聲定位系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力。近年來,中國在聲學、信號處理、人工智能等領(lǐng)域取得了顯著進展,為水聲定位系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新提供了有力支撐。隨著深度學習、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用,水聲定位系統(tǒng)的定位精度、抗干擾能力和穩(wěn)定性得到了大幅提升。同時,新型水聲傳感器的研發(fā)和應(yīng)用也進一步拓寬了水聲定位系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。這些技術(shù)創(chuàng)新不僅推動了水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級,也為行業(yè)發(fā)展注入了新的活力。
(3)國際化發(fā)展帶來新的機遇
隨著全球化的深入推進和“一帶一路”倡議的實施,中國水聲定位系統(tǒng)行業(yè)迎來了國際化發(fā)展的機遇。一方面,中國可以積極參與國際水聲定位技術(shù)交流和合作,引進國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗,提升行業(yè)整體的技術(shù)水平和競爭力。另一方面,中國也可以借助自身的技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),推動水聲定位系統(tǒng)的出口和國際市場拓展。這不僅可以為行業(yè)帶來更大的市場份額和利潤空間,也可以提升中國在全球水聲定位技術(shù)領(lǐng)域的地位和影響力。
2、挑戰(zhàn)
(1)技術(shù)研發(fā)難度高
水聲定位系統(tǒng)的核心技術(shù)涉及聲學、信號處理、電子工程等多個領(lǐng)域,其研發(fā)難度較高。隨著海洋環(huán)境的復雜性和多變性,水聲信號在傳播過程中容易受到各種因素的影響,如水下噪聲、多徑效應(yīng)等,這都對系統(tǒng)的定位精度和穩(wěn)定性提出了更高要求。此外,隨著海洋經(jīng)濟的發(fā)展,對水聲定位系統(tǒng)的性能要求也在不斷提升,如更高的定位精度、更快的響應(yīng)速度等,這都增加了技術(shù)研發(fā)的難度。
(2)市場競爭態(tài)勢激烈
中國水聲定位系統(tǒng)行業(yè)市場競爭日趨激烈。一方面,國內(nèi)眾多企業(yè)紛紛涉足水聲定位系統(tǒng)領(lǐng)域,產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象較為嚴重,價格戰(zhàn)成為市場競爭的主要手段之一。另一方面,國際上的知名企業(yè)也積極在中國市場布局,憑借其先進的技術(shù)和品牌優(yōu)勢,對國內(nèi)企業(yè)構(gòu)成了較大壓力。在激烈的市場競爭中,如何保持技術(shù)領(lǐng)先、提升產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化服務(wù)體系,成為企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。
(3)外部環(huán)境因素復雜多變
水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展受到多種外部環(huán)境因素的影響。首先,政策環(huán)境的不穩(wěn)定可能對行業(yè)發(fā)展帶來不確定性。例如,政府對于海洋資源的開發(fā)利用政策、對于水聲定位系統(tǒng)的技術(shù)標準和市場準入要求等都可能發(fā)生變化,這將對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營帶來影響。其次,國際政治經(jīng)濟形勢的波動也可能對行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生沖擊。例如,國際貿(mào)易摩擦、技術(shù)封鎖等措施可能影響到水聲定位系統(tǒng)的進出口和技術(shù)交流。此外,自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭等突發(fā)事件也可能對海洋環(huán)境造成破壞,影響到水聲定位系統(tǒng)的正常應(yīng)用。
八、競爭格局
在全球水聲定位系統(tǒng)市場競爭中,海外企業(yè)如美國LinkQuest、法國IXSEA、英國Sonardyne和挪威Kongsberg等憑借先進的技術(shù)和成熟的經(jīng)驗占據(jù)主導地位。然而,在本土市場中,我國經(jīng)過多年的不懈努力和持續(xù)創(chuàng)新,高精度水聲定位技術(shù)取得了顯著進步。隨著技術(shù)的不斷突破和市場需求的日益增長,我國水聲定位系統(tǒng)市場參與者數(shù)量逐漸增加,涌現(xiàn)出一批具有代表性的企業(yè),如明深信息、中海達、易聲電子和中國海防等。這些企業(yè)憑借優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),在國內(nèi)市場中逐漸樹立起了良好的品牌形象,為我國水聲定位系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。
九、發(fā)展趨勢
1、多源融合與協(xié)同工作
水聲定位系統(tǒng)與其他傳感器和探測手段進行多源融合與協(xié)同工作是未來的重要發(fā)展方向。通過將水聲定位系統(tǒng)與光學、雷達、無線電等不同探測手段相結(jié)合,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,提高整體監(jiān)測效果。這種多源融合與協(xié)同工作的方式可以應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測、水下考古、水下搜救等領(lǐng)域,提高水下作業(yè)的效率和安全性。
2、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展
隨著環(huán)保意識的不斷提高,水聲定位系統(tǒng)的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展成為未來的重要考慮因素。未來系統(tǒng)將采用低噪聲或靜音技術(shù),減少對海洋生物的影響。同時,優(yōu)化系統(tǒng)能耗設(shè)計,降低能源消耗,提高能源利用效率,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3、標準化與模塊化設(shè)計
標準化和模塊化設(shè)計是水聲定位系統(tǒng)未來發(fā)展的重要方向之一。通過制定統(tǒng)一的行業(yè)標準和規(guī)范,促進不同設(shè)備間的兼容性和互操作性,降低使用成本。模塊化設(shè)計則方便系統(tǒng)的升級和維護,提高整體可靠性。這種設(shè)計方式可以縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,降低生產(chǎn)成本,提高市場競爭力。
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