前言：水聲通信是目前最成熟的水下遠距離通信手段，主要應用于軍事、石油深?？碧?、深海載人科考等領(lǐng)域。隨著(zhù)下游需求增多，全球水聲通信市場(chǎng)空間廣闊，預計2025年市場(chǎng)規模達約34億美元。水聲通信是當前海洋軍事中最重要和關(guān)鍵的技術(shù)，是國家鼓勵發(fā)展的高技術(shù)和戰略性新興產(chǎn)業(yè)。隨著(zhù)政策支持力度增大，我國水聲通信將展現出強勁發(fā)展勢頭，預計2027年我國水聲通信市場(chǎng)規模將達35億元。與國外相比，國內相關(guān)研究起步較晚，在水聲通信技術(shù)和產(chǎn)品兩方面仍較為滯后，當前行業(yè)尚處于初級發(fā)展階段，市場(chǎng)具備較大增長(cháng)空間。
一、水聲通信是最成熟的水下通信方式，主要應用于軍事、深?？碧降阮I(lǐng)域
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國水聲通信行業(yè)現狀深度分析與投資前景預測報告（2025-2032）》顯示，水聲通信是一項在水下收發(fā)信息的技術(shù)。水聲通信工作原理是首先將文字、語(yǔ)音、圖像等信息，通過(guò)電發(fā)送機轉換成電信號，并由編碼器將信息數字化處理后，換能器又將電信號轉換為聲信號。聲信號通過(guò)水這一介質(zhì)，將信息傳遞到接收換能器，這時(shí)聲信號又轉換為電信號，解碼器將數字信息破譯后，電接收機才將信息變成聲音、文字及圖片。
水下通信困難，主要是由于通道的多徑效應、時(shí)變效應、可用頻寬窄、信號衰減嚴重，特別是在長(cháng)距離傳輸中。目前主要水下通信方式包括水下電磁波通信、水下光通信、水聲通信三類(lèi)，其中水聲通信是目前最成熟的水下遠距離通信手段，主要應用于軍事、石油深?？碧?、深海載人科考等領(lǐng)域。
水下通信方式分類(lèi)及其優(yōu)缺點(diǎn)
| 通信方式 | 傳輸速率 | 帶寬 | 時(shí)延 | 傳輸距離 | 通信信道的影響因素 |
| 水下電磁波通信 | 較高 | 較高 | 較低 | 極短 | 介電常數、電導率等 |
| 水下光通信 | 較高 | 高 | 較低 | 較短 | 介質(zhì)對光的吸收、散射等 |
| 水聲通信 | 較低 | 低 | 較高 | 較長(cháng) | 介質(zhì)的壓力、溫度等 |
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水聲通信應用領(lǐng)域
| 應用領(lǐng)域 | 應用情況 |
| 軍事領(lǐng)域 | 水聲通信技術(shù)是潛艇與水面艦艇間最為有效通信手段，應用于水下作戰指揮、反潛偵察及水下機器人布雷/掃雷等場(chǎng)景，由于水聲通信技術(shù)在軍事上的應用價(jià)值，水聲通信被列為高度敏感的技術(shù)，美國長(cháng)期限制其高性能水聲通信產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)對中國的出口 |
| 石油深?？碧? | 水聲通信技術(shù)廣泛用于海洋石油平臺環(huán)境監測（溫度、壓力等參數）、立管振動(dòng)分析及閥門(mén)控制，在無(wú)纜自治/無(wú)人水下機器人（AUV/UUV）中支撐遙控指令傳輸、協(xié)同作業(yè)及數據回傳 |
| 深海載人科考 | 水聲通信設備是深海潛航器的核心設備，實(shí)現與水面母船實(shí)時(shí)通信，保障科學(xué)家安全（應急聯(lián)絡(luò )、數據同步傳輸），同時(shí)支持科研任務(wù)動(dòng)態(tài)調整。 |
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二、全球水聲通信行業(yè)前景廣闊，國內市場(chǎng)具備較大增長(cháng)空間
隨著(zhù)下游需求增多，全球水聲通信市場(chǎng)空間廣闊。2020年全球水聲通信市場(chǎng)規模不足15億美元，預計2025年全球水聲通信市場(chǎng)規模達約34億美元，年復合增長(cháng)率為23.2%。
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水聲通信是當前海洋軍事中最重要和關(guān)鍵的技術(shù)，是國家鼓勵發(fā)展的高技術(shù)和戰略性新興產(chǎn)業(yè)。未來(lái)，隨著(zhù)政策支持力度增大，我國水聲通信將展現出強勁發(fā)展勢頭，預計2027年我國水聲通信市場(chǎng)規模將達35億元。
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三、我國水聲通信行業(yè)尚處于初級發(fā)展階段，技術(shù)水平及產(chǎn)品力待提升
國外水聲通信技術(shù)起步較早，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)體系。美國、俄羅斯、日本等國家在水中聲通信領(lǐng)域的研究和應用方面處于領(lǐng)先地位。這些國家在水聲通信設備研發(fā)、信號處理技術(shù)、傳輸協(xié)議等方面具有豐富的經(jīng)驗，能夠滿(mǎn)足復雜海洋環(huán)境下的通信需求。
與國外相比，國內相關(guān)研究起步較晚，在水聲通信技術(shù)和產(chǎn)品兩方面仍較為滯后，行業(yè)尚處于初級發(fā)展階段。
技術(shù)方面，最早的水聲通信系統是采用模擬技術(shù)的水聲電話(huà)，早在二戰期間（1939-1945 年）就已在潛艇上裝備，目前仍廣泛應用于潛艇以及潛水員的通話(huà)，在此基礎上，美國等發(fā)達國家相繼研發(fā)出了非相干水聲通信、相干水聲通信等技術(shù)，并形成商業(yè)產(chǎn)品。相較之下，我國直到20世紀70年代才開(kāi)發(fā)了我國第一代模擬通信聲吶，且受限于當時(shí)國家支持力度，研發(fā)進(jìn)展較慢。20世紀90年代，國家制定“863”計劃才正式大力支持相關(guān)研究的發(fā)展。
國外水聲通信技術(shù)發(fā)展情況
| 技術(shù)類(lèi)型 | 發(fā)展時(shí)間 | 代表機構 | 代表產(chǎn)品 | 技術(shù)原理 | 關(guān)鍵技術(shù) | 當前狀態(tài) |
| 非相干水聲通信技術(shù) | 20 世紀 90 年代中期 | 美國Datasonics（后被Benthos收購） | ATM 系列水聲通信機 | 不同頻率信號的能量變化或其組合傳輸信息 | MFSK 信號、編碼、保護間隔和循環(huán)前綴 | 技術(shù)成熟，魯棒性好，廣泛應用 |
| 相干水聲通信技術(shù) | 20 世紀 90 年代起 | 美國 Scripps海洋研究所 | 單載波通信模式 | 利用信號的相位變化傳輸信息 | 自適應均衡器、MPSK、空間分集、糾錯編碼、多普勒補償 | 技術(shù)發(fā)展中，對信道條件依賴(lài)性較高，部分商業(yè)產(chǎn)品支持 |
| 正交頻分復用（OFDM）技術(shù) | 20 世紀 90 年代中后期起 | - | - | 多載波頻分復用，頻帶利用效率高 | 多載波調制技術(shù) | 研究階段，因水聲信道復雜性尚未實(shí)用 |
| 其他技術(shù)（時(shí)反、MIMO） | 時(shí)反：1999 年起MIMO：2000年前后 | 美國 Scripps海洋研究所、麻省理工學(xué)院等 | - | 利用聲波多途傳播特性實(shí)現高速、可靠、多用戶(hù)通信 | 時(shí)反通信技術(shù)、空間調制多輸入多輸出（MIMO） | 原理性研究階段，實(shí)用化仍有較大差距 |
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產(chǎn)品方面，水聲通信行業(yè)具有較高的技術(shù)門(mén)檻，當前行業(yè)參與者及產(chǎn)品數量較少，且尚未得到國內用戶(hù)的廣泛認可。
我國水聲通信行業(yè)代表企業(yè)
| 企業(yè)名稱(chēng) | 簡(jiǎn)介 |
| 中國海防 | 主要業(yè)務(wù)涵蓋電子防務(wù)裝備、戰略性新興產(chǎn)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域，擁有水聲電子方向上國內唯一的全體系科研生產(chǎn)能力。提供包括水下信息化裝備、智慧城市、智能制造、智能裝備、衛星通導、專(zhuān)用電源等各類(lèi)電子信息產(chǎn)品。2023年公司水聲電子防務(wù)產(chǎn)品營(yíng)收為13.03億元。 |
| 中科海訊 | 公司成立于2005年，是一家立足于海洋工程和水聲工程領(lǐng)域的高科技上市企業(yè)，專(zhuān)注于高性能信號處理平臺、聲納系統、仿真系統和大數據應用等產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)。十八年來(lái)，公司不斷加大研發(fā)投入，聚焦水聲行業(yè)關(guān)鍵裝備及核心領(lǐng)域，儲備了較多核心技術(shù)，形成了豐富的產(chǎn)品類(lèi)型，已成為國內水聲裝備產(chǎn)品的重要研制生產(chǎn)單位。 |
| 海鷹企業(yè) | 海鷹企業(yè)集團有限責任公司始建于1958年，是一家技術(shù)密集、科研生產(chǎn)一體化的國家高新技術(shù)企業(yè)，現隸屬于中國船舶工業(yè)集團公司。公司在海洋水聲儀器設備的開(kāi)發(fā)研究方面取得較快發(fā)展。目前，達到國外同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平的新型精密測深儀已成功推向市場(chǎng)。 |
| 大洋經(jīng)略 | 北京大洋經(jīng)略科技有限公司是一家海洋領(lǐng)域高科技公司，主要產(chǎn)品包括各種級別水下機器人ROV/AUV、水下機器人開(kāi)發(fā)系統、水聲通信、3D航海導航系列、實(shí)時(shí)高精度GPS定位系統、測深儀、淺地層剖面儀、多波束和單波束側掃聲納系統、海洋數據處理軟件等。 |
| 曼寶科技 | 北京曼寶科技發(fā)展有限公司是一家*從事高精度定位系統集成和服務(wù)、定位系統應用軟件研發(fā)、大容量存儲系統研發(fā)的高科技企業(yè)。是國內率先進(jìn)入衛星導航定位領(lǐng)域的*技術(shù)公司。 |
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