报告行业投资评级 - 报告未明确给出行业投资评级 报告的核心观点 - 水声通信是利用声波作为信息载体的水下无线通信技术，由于声波在海水中的衰减远小于电磁波和光波，是目前实现中、远距离水下无线通信的唯一手段[2][4] - 水声通信在深海环境中面临吸收衰减与窄带、大时延与强多途、多普勒效应与信号起伏、海洋噪声干扰等主要技术挑战[8][9][10] - 水声通信技术具有巨大的军民两用价值，在民用领域应用于海洋调查、工程建设和资源开发，在军用领域是实现舰艇、潜艇间信息传输及构建反潜网络的关键[11][12] - 水声通信技术正朝着网络化、智能化、全面化的方向发展，未来将构建“空-天-海-潜”一体化立体通信体系[13][14] - 中国水声通信行业呈现以国有科研院所和军工企业为主导、民营企业快速崛起的多元化竞争格局[16] 根据相关目录分别进行总结 Q1：什么是水下通信？水声通信为何能入选新质生产力技术？ - 水下无线通信主要分为水下电磁波通信、水下光通信和水声通信三种形式[2] - 水声通信的工作原理是将信息转换为电信号，经数字化处理后由水声换能器转为声信号在水中传输，接收端再转换还原[2] - 光波和电磁波在海水中衰减严重，例如蓝绿光波段传播损耗高达约40dB/km，传播距离有限[4] - 声波在海洋中传播特性优异，频率20kHz时衰减仅为2–3dB/km，采用低频率、高功率声波可实现水下数千公里的数据传输，是海中实现中、远距离无线通信的唯一手段[3][4] Q2：水声通信在深海环境中面临哪些考验？ - **吸收衰减与窄带**：海水对声波的吸收衰减随频率升高而指数上升，导致水声通信可用带宽很窄，通信速率低，例如在几十到100km的远距离系统中，可用带宽不足1kHz[8][10] - **大时延、强多途与时空不确定**：声波在水中低速传播造成大时延，多途效应导致时延扩展从毫秒级到秒级皆有可能，并引起频率选择性和空间选择性衰落，给数据处理和组网带来困难[9] - **多普勒、大起伏与时空不确定**：水下设备相对运动（速度约每秒几米）与声波低速传播结合，产生数量级约为10⁻³的多普勒频移因子，导致显著的多普勒扩展效应和时域包络大起伏（时间选择性衰落）[9] - **海洋噪声干扰**：海洋环境噪声（如潮汐、波浪、航运等）的频段常与水声通信设备所用频段交叉重叠，造成干扰[10] Q3：水声通信技术的巨大应用价值体现在哪些方面？发展趋势如何？ - **民用领域应用**：用于海洋调查实时回传数据、深海载人潜航器通信联络、海上石油开采的环境与安全监测等[11] - **军用领域应用**：是水面舰船、潜艇等装备实现双向信息传输最有效的手段，用于作战指挥、协同作战及水下特种作战通信；也是构建水声反潜网络，实现“以网络为中心的反潜战”的关键[12] - **网络化发展趋势**：水声通信正从“点对点”向“自组织水下网络”跃迁，结合AUV、观测站等节点，并研究低能耗路由、时间同步等技术，目标构建“空-天-海-潜”一体化立体通信体系[13] - **智能化发展趋势**：自2017-2018年以来，强化学习、深度学习等人工智能技术被大量探索应用于水声信号分类、接收机处理、网络协议等方面，显示出出色性能增益[13] - **全面化发展趋势**：技术向声-光-电磁融合通信演进；应用场景覆盖军民多元领域；系统设计强调高集成度、低功耗、小型化和标准化，推动设备向通用化、模块化转变[14] Q4：中国水声通信行业的市场竞争格局如何？ - 行业呈现以国有科研院所和军工企业为主导、民营企业快速崛起、产业链逐步完善的多元化竞争格局[16] - 哈尔滨工程大学、中科院声学所、中国船舶集团下属研究所等凭借深厚技术积累和国家项目支持，在核心算法、高端装备和军用系统领域占据领先地位[16] - 中国海防、中科海讯、海鹰企业、大洋经略、曼宝科技、智慧海洋科技等企业在产业化和细分市场应用中发挥重要作用[16] - 军用领域因资质壁垒和安全性要求形成相对封闭的竞争环境，民用市场在海洋监测、水下机器人等需求推动下，正吸引更多创新型企业进入，形成“国家队引领、民企补链、应用驱动”格局[16] - **主要企业营收数据**：中国海防2024年水声电子防务产品营收为10.9亿元；中科海讯2024年声呐系统方向创收0.6亿元[17]