海洋科技發(fā)展給水聲換能器研究帶來發(fā)展機(jī)遇

水聲換能器是海洋信息化的主要信息源

控制和利用海洋一直是世界大國(guó)追求的目標(biāo)，可以說，建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)不僅有利于涉海國(guó)家的安全與發(fā)展，也是維護(hù)與拓展海外利益的關(guān)鍵，更是塑造面向全球性大國(guó)的有效途徑。我國(guó)從?21?世紀(jì)初就提出逐步建設(shè)成為海洋強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，國(guó)家“十二五”規(guī)劃綱要要求制定和實(shí)施海洋發(fā)展戰(zhàn)略，國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要要求加強(qiáng)海洋戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)。我國(guó)科學(xué)家近年又先后提出了“數(shù)字海洋”“透明海洋”“智慧海洋”發(fā)展構(gòu)想，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋的全面立體感知、廣泛互聯(lián)互通、海量數(shù)據(jù)共享、知識(shí)分析與決策、深入智慧服務(wù)，從而提升我國(guó)的海洋軍事、海洋管控和海洋開發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)海洋觀測(cè)智能化，海洋數(shù)據(jù)應(yīng)用智能化。

國(guó)際海洋信息化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及我國(guó)海洋建設(shè)的種種舉措，標(biāo)志著海洋信息時(shí)代的到來。聲波作為水下信息的主要載體，成為水下信息感知、辨識(shí)和通訊的主要技術(shù)途徑，并用于目標(biāo)的探測(cè)與識(shí)別、水下定位導(dǎo)航、海洋物理和生物現(xiàn)象的觀察、海洋環(huán)境參數(shù)測(cè)量、地質(zhì)參數(shù)估計(jì)以及通信與數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｋ暭夹g(shù)在當(dāng)前已成為海洋領(lǐng)域的主要信息技術(shù)。其中，水聲物理是水聲技術(shù)的物理基礎(chǔ)；信號(hào)處理是水聲技術(shù)的重要工具；而形形色色的水聲換能器則為信號(hào)處理提供基礎(chǔ)信息，換言之，水聲換能器是海洋信息化的主要信息源。

我國(guó)海洋信息化建設(shè)為水聲換能器研究帶來空前的發(fā)展機(jī)遇

建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)，從獲取海洋信息、認(rèn)識(shí)海洋開始。海洋信息技術(shù)涉及海洋信息的獲取、傳輸、處理和融合，在海洋科學(xué)研究、環(huán)境調(diào)查、資源開發(fā)、權(quán)益維護(hù)與安全防衛(wèi)中發(fā)揮越來越重要的作用，在我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中占有重要地位。其中海洋信息獲取是海洋信息技術(shù)的基礎(chǔ)，也是認(rèn)識(shí)海洋的信息源泉，即主要通過聲、光、電、磁等物理手段以及生物學(xué)、化學(xué)等傳感機(jī)制獲取目標(biāo)或海洋動(dòng)力、生態(tài)、地質(zhì)、氣象等環(huán)境信息。海洋信息技術(shù)發(fā)展即是從海洋信息獲取、認(rèn)識(shí)海洋開始，目前水聲技術(shù)仍然是獲取海洋信息、認(rèn)識(shí)海洋、探測(cè)海洋奧秘的主要技術(shù)手段，以水聲換能器為基礎(chǔ)支撐的水聲技術(shù)蓬勃發(fā)展，必將助力我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。

海洋領(lǐng)域“卡脖子”問題中，傳感器研發(fā)處于亟待解決的“第一梯隊(duì)”。世界海洋強(qiáng)國(guó)均在海洋裝備的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)建造以及管理運(yùn)行等方面傾注了大量的人力、物力、財(cái)力。其中海洋立體觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)是未來海洋科技發(fā)展重要目標(biāo)之一，旨在實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境觀測(cè)的多參數(shù)、寬范圍、實(shí)時(shí)化、立體化，傳感器及探測(cè)裝備的小型化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化，海洋組網(wǎng)觀測(cè)的全球化等，并將傳感器技術(shù)發(fā)展納入重要發(fā)展方向。我國(guó)在“中國(guó)海洋工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略”關(guān)于海洋環(huán)境與資源的動(dòng)態(tài)感知科技專項(xiàng)中，明確了要突破海洋監(jiān)測(cè)、觀測(cè)、監(jiān)視系統(tǒng)的核心技術(shù)與裝備的瓶頸問題，包括耐腐蝕材料、異質(zhì)模塊組集、傳感集成、海洋大數(shù)據(jù)應(yīng)用等，并把研制自主傳感器列為重點(diǎn)發(fā)展方向。21?世紀(jì)以來，我國(guó)高度重視海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)，海洋科研也因此迎來了黃金時(shí)代。海洋科技要發(fā)展，首先要解決海洋領(lǐng)域里面若干“瓶頸問題”。現(xiàn)今海洋科技面臨著信息化發(fā)展的新挑戰(zhàn)，與海洋進(jìn)行信息交換的第一窗口就是各類傳感器，因此這些傳感器既是推動(dòng)海洋科技發(fā)展的根本，也是制約海洋科技發(fā)展進(jìn)程的頭等瓶頸要素，是第一梯隊(duì)的“卡脖子”問題。

海洋水聲裝備換能器的國(guó)產(chǎn)化必為大勢(shì)所趨。2011?年?8?月，國(guó)家發(fā)展改革委、科技部、工信部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略（2011—2020）》，在“總體部署”中明確：“十二五”期間在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)主力裝備技術(shù)的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新、“十三五”期間著力開展集成創(chuàng)新。這些部署映射了我國(guó)海洋工程裝備進(jìn)口要素還占有相當(dāng)比例，尤其是關(guān)鍵傳感器、精密控制、動(dòng)力系統(tǒng)以及海洋防腐技術(shù)等方面進(jìn)口量更大。海洋信息裝備與海洋工程裝備有極其相似的一面，目前我國(guó)民用水聲裝備或其高端傳感器方面進(jìn)口比例還比較大。在軍用水聲裝備方面，由于應(yīng)用的特殊性，我國(guó)堅(jiān)持走自主發(fā)展的道路。例如，前文所介紹換能器方面的技術(shù)成果與突破，支撐了水聲裝備的快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。走軍民融合道路，非軍事應(yīng)用的海洋水聲裝備換能器就有取之不盡的技術(shù)源泉，將使水聲裝備換能器的國(guó)產(chǎn)化成為可能以及發(fā)展的必然。

水聲系統(tǒng)是海軍一流裝備的重要信息單元。建設(shè)強(qiáng)大海軍、鍛造海上精兵勁旅，肩負(fù)捍衛(wèi)國(guó)家海上主權(quán)和維護(hù)世界和平的神圣義務(wù)，而其中勁旅之“勁”、精兵之“精”的重要物質(zhì)基礎(chǔ)是擁有一流的裝備。在現(xiàn)今信息化時(shí)代，面對(duì)強(qiáng)大的敵人，在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上如何運(yùn)籌帷幄、穩(wěn)操勝券，須以一流的信息化裝備作為基本保障，善其事當(dāng)利其器。水聲系統(tǒng)作為海軍裝備的主要信息單元，肩負(fù)著重要的時(shí)代使命。

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