禹潤田，李 昊，馮師軍，尹 航，任思杰

(1.中國電子科技集團(tuán)公司第三研究所，北京 100015；2.32086部隊(duì)駐北京地區(qū)軍事代表室，北京 100093)

0 引言

高速發(fā)展的現(xiàn)代海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠提供海洋動(dòng)力環(huán)境、生態(tài)環(huán)境及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等綜合信息，是海洋科學(xué)研究、資源開發(fā)、氣象預(yù)報(bào)及海上軍事行動(dòng)的基礎(chǔ)?！秶抑虚L(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035)》中對(duì)中國海洋科技領(lǐng)域未來發(fā)展進(jìn)行了規(guī)劃和預(yù)測(cè)，對(duì)海洋領(lǐng)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行了前瞻布局。如今，中國海洋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已初步形成以衛(wèi)星、反潛直升機(jī)、偵察機(jī)、岸基觀測(cè)站、調(diào)查船、各類浮標(biāo)、水面無人艇、水下潛航器、波浪滑翔機(jī)、水下滑翔機(jī)、水下機(jī)器人、各類潛標(biāo)和海底觀測(cè)網(wǎng)等組成的“天-空-陸-海-潛”五維立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。潛浮標(biāo)作為整個(gè)海洋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的重要一環(huán)，是海洋觀測(cè)站、調(diào)查船和調(diào)查飛機(jī)在空間和時(shí)間上的延伸擴(kuò)展，是離岸監(jiān)測(cè)的重要手段。潛標(biāo)系泊于海面以下，可通過釋放裝備進(jìn)行回收，具有連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、隱蔽性好的特點(diǎn)，能夠獲取海洋水下剖面資料和采集水下各類信號(hào)，海洋學(xué)家將其譽(yù)為“海洋上的地球同步衛(wèi)星”。中國是海洋大國，但仍不是海洋強(qiáng)國。發(fā)展?jié)摳?biāo)技術(shù)對(duì)水文氣象測(cè)量、海洋工程建設(shè)及國防安全均具有重要意義?！吨袊?050年海洋科技發(fā)展線路圖》中將發(fā)展海底探測(cè)裝備和技術(shù)列為重點(diǎn)突破技術(shù)。潛浮標(biāo)技術(shù)的發(fā)展一方面要?jiǎng)?chuàng)新思維，堅(jiān)持自主創(chuàng)新的道路，另一方面又要借鑒世界先進(jìn)技術(shù)。文章對(duì)潛浮標(biāo)技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)、特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了梳理，在總結(jié)前人工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為未來潛浮標(biāo)的發(fā)展提供一些新的思路。

1 潛浮標(biāo)技術(shù)發(fā)展

1.1 國外情況

1)浮標(biāo)技術(shù)

20世紀(jì)40年代末，浮標(biāo)技術(shù)首次得到應(yīng)用，最初研制的浮標(biāo)功能較單一且測(cè)量精度高，隨后前蘇聯(lián)、加拿大、法國和日本等國家也相繼加入浮標(biāo)研究行列；60年代初，美國海洋調(diào)查機(jī)構(gòu)正式引入浮標(biāo)系統(tǒng)，在主要海域布設(shè)浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，且布放浮標(biāo)的數(shù)目逐年遞增；70年代時(shí)，日本也開展利用浮標(biāo)系統(tǒng)調(diào)查海洋黑潮的活動(dòng)，隨之，各國開始研制多功能觀測(cè)型海洋浮標(biāo)系統(tǒng)；到80年代中期，浮標(biāo)技術(shù)發(fā)展成熟，廣泛應(yīng)用于海洋調(diào)查、科學(xué)研究、軍事活動(dòng)及海洋開發(fā)等方面。如今，美國國家資料浮標(biāo)中心共建成106個(gè)錨系資料浮標(biāo)和1100多個(gè)合作監(jiān)測(cè)站，可實(shí)時(shí)通過浮標(biāo)和站點(diǎn)收集、傳送觀測(cè)數(shù)據(jù)。

2)潛標(biāo)技術(shù)

20世紀(jì)50年代初，潛標(biāo)技術(shù)首先在美國得到發(fā)展，到70年代時(shí)，美軍已利用潛標(biāo)系統(tǒng)掌握大量海洋剖面信息并將潛標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)用到區(qū)域性警戒系統(tǒng)中，其研制的被動(dòng)聲納N/SSQ-53DIFAR潛標(biāo)系統(tǒng)，能夠?qū)δ繕?biāo)源輻射噪聲進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而定位目標(biāo)方位。80年初期，潛標(biāo)系統(tǒng)已發(fā)展成熟，其與錨泊浮標(biāo)相結(jié)合形成的繃緊式錨泊浮標(biāo)系統(tǒng)在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中起了很大作用。2000年，美國伍茲霍爾海洋研究所開始研制實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)，通過感應(yīng)耦合技術(shù)，將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿娓?biāo)，然后通過衛(wèi)星發(fā)射到岸站或由水下聲通訊中轉(zhuǎn)下載。

1.2 國內(nèi)情況

1)浮標(biāo)技術(shù)

中國對(duì)于浮標(biāo)的研發(fā)始于20世紀(jì)60年代中期，經(jīng)過近50 a的不斷發(fā)展，目前中國已經(jīng)是浮標(biāo)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的大國。2002年，中國正式加入國際Argo組織，成立了中國Argo實(shí)時(shí)資料處理中心，負(fù)責(zé)中國海域內(nèi)Argo浮標(biāo)的布放回收、實(shí)時(shí)資料接收和處理。2007—2010年，中國科學(xué)院海洋研究所在黃海順利布放7套海洋浮標(biāo)系統(tǒng)，完成黃海海洋觀測(cè)研究站的建設(shè)。2010—2013年，國家海洋局南?？辈熘行脑谀虾^(qū)域成功布放了HX1和HX2號(hào)海嘯浮標(biāo)，填補(bǔ)了中國海嘯浮標(biāo)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的空白[1]。2012年國家海洋局第一海洋研究所在安達(dá)曼海成功布放中國自主集成研發(fā)的首套深海浮標(biāo)“白龍浮標(biāo)”[2]。2019年，國家海洋技術(shù)中心首次在南大洋布放了實(shí)時(shí)綜合觀測(cè)浮標(biāo)，觀測(cè)到該海域西風(fēng)帶常年處于大浪以上的海況[3]。

目前，中國已成功研制了不同尺寸、不同材料、多種用途、多種安裝形式的系列浮標(biāo)，研制的系列浮標(biāo)已應(yīng)用于中國從南至北，從近海到遠(yuǎn)海的浮標(biāo)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建設(shè)，并逐步拓展到極地和大洋中。至今，中國已初步建立了包含約130個(gè)浮標(biāo)的近海浮標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)[4]。

2)潛標(biāo)技術(shù)

中國從20世紀(jì)70年代開始研究潛標(biāo)技術(shù)，到80年代后期，國內(nèi)相關(guān)單位研制出中國第1代自容潛標(biāo)，并在南海成功布放使用。近年來，中國船舶重工710研究所、國家海洋局、國家海洋技術(shù)中心、海洋一所和中科院海洋所等單位開展了海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)、海洋聲學(xué)探測(cè)潛標(biāo)、實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)等研制工作。2015年，中國科學(xué)院海洋研究所在西太平洋海域規(guī)?；貞?yīng)用自研浮子式實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)潛標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)，并在2019年實(shí)現(xiàn)了深海6000 m實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸[5]。2019—2021年，中國電子科技集團(tuán)公司第三研究所研制了多款潛浮標(biāo)設(shè)備，并完成海上試驗(yàn)。

“十三五”期間，中國對(duì)潛標(biāo)系統(tǒng)的研究投入不斷加大，并成功研制多類型潛標(biāo)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于海洋研究、開發(fā)和軍事。近年來，中國海洋大學(xué)研制的深水定時(shí)衛(wèi)星通信潛標(biāo)系統(tǒng)在西太平洋定點(diǎn)海域完成系列試驗(yàn)和布放[6，7]。

2 潛浮標(biāo)系統(tǒng)特點(diǎn)與應(yīng)用

2.1 潛浮標(biāo)系統(tǒng)特點(diǎn)

浮標(biāo)和潛標(biāo)在組成、系泊方式、適用水深和應(yīng)用模式上各有不同，浮標(biāo)通過漂流或錨系的方式工作，具有實(shí)時(shí)通信能力強(qiáng)、供電充足的優(yōu)勢(shì)，但錨系浮標(biāo)存在布收復(fù)雜、易暴露的劣勢(shì)；潛標(biāo)通過錨系或坐底的方式工作，具有長(zhǎng)期隱蔽、布設(shè)方便、不易遭到破壞的優(yōu)勢(shì)，但存在實(shí)時(shí)通信能力弱、供電有限、搭載儀器少的劣勢(shì)。

浮標(biāo)主要分為漂流浮標(biāo)和錨系浮標(biāo)兩大類。漂流浮標(biāo)根據(jù)工作深度的不同分為表層漂流浮標(biāo)和次表層漂流浮標(biāo)；錨系浮標(biāo)根據(jù)系泊方式的不同分為單錨系泊浮標(biāo)和三錨系泊浮標(biāo)。表層漂流浮標(biāo)一般由水帆、浮球和連接纜繩組成，布放于海面及海面下固定深度。次表層漂流浮標(biāo)的浮體位于水下1000～2000 m的某一深度，測(cè)量相應(yīng)深度的海流參數(shù)，其應(yīng)用最廣的代表為Argo浮標(biāo)。錨系浮標(biāo)組成較漂流浮標(biāo)復(fù)雜，錨系浮標(biāo)組成示意圖如圖1所示。

圖1 錨系浮標(biāo)系統(tǒng)組成示意圖

潛標(biāo)一般由水下裝置和水上控制裝置共同組成。根據(jù)工作深度不同，分為淺海潛標(biāo)和深海潛標(biāo)，淺海潛標(biāo)適用于水下200 m水深范圍內(nèi)，深海潛標(biāo)可覆蓋全海深。根據(jù)錨泊方式不同，潛標(biāo)又分為坐底潛標(biāo)和錨系潛標(biāo)。潛標(biāo)系統(tǒng)組成示意圖如圖2所示。

圖2 潛標(biāo)系統(tǒng)組成示意圖

坐底潛標(biāo)系統(tǒng)(圖2a)由水下裝置(主要包括浮體、載荷設(shè)備、釋放器、換能器、北斗信標(biāo)、拋載架等)和水上控制裝置(主要包括便攜控制設(shè)備、換能器、北斗信標(biāo)等)組成。錨系潛標(biāo)系統(tǒng)(圖2b)的組成與坐底潛標(biāo)的組成類似，結(jié)構(gòu)形式有所不同。錨系潛標(biāo)由水下裝置(主要包括主浮體、換能器、電池艙、釋放器、沉塊、北斗浮球等)和水上控制裝置(主要包括便攜控制設(shè)備、換能器、北斗信標(biāo)等)組成。

2.2 潛浮標(biāo)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 潛浮標(biāo)系統(tǒng)在民用領(lǐng)域中的應(yīng)用

潛浮標(biāo)系統(tǒng)在民用領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在海洋測(cè)量領(lǐng)域，近年來逐漸由全功能向?qū)Ｓ眯秃腕w系化建設(shè)發(fā)展。文章重點(diǎn)總結(jié)了潛浮標(biāo)系統(tǒng)在專用型和海洋觀測(cè)體系建設(shè)中的應(yīng)用。

1)水文氣象浮標(biāo)

水文氣象浮標(biāo)是世界上應(yīng)用最早、使用最多的一類浮標(biāo)。水文氣象浮標(biāo)能夠全天候、不間斷、自動(dòng)采集和上傳數(shù)據(jù)。2019年，王柏林[8]等設(shè)計(jì)出基于STM32的海洋氣象浮標(biāo)采集系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)測(cè)量近海水域水文資料并通過無線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)回傳。

2)水質(zhì)浮標(biāo)

水質(zhì)浮標(biāo)能連續(xù)、實(shí)時(shí)檢測(cè)海洋環(huán)境要素的變化，對(duì)研究近岸海域水質(zhì)變化趨勢(shì)有重要意義。水質(zhì)浮標(biāo)通常由浮標(biāo)體、水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、浮標(biāo)運(yùn)行控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收終端組成[9]。水質(zhì)浮標(biāo)具有自適應(yīng)強(qiáng)、適用范圍廣、監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)和節(jié)省人力物力的優(yōu)點(diǎn)，在廣闊的海域上，水質(zhì)浮標(biāo)配合相應(yīng)手機(jī)和處理單元，可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)水域[10]。

3)導(dǎo)航浮標(biāo)

導(dǎo)航浮標(biāo)是一種漂浮在海上的浮標(biāo)終端，采用太陽能板對(duì)其進(jìn)行供電，可采集多種海洋物理數(shù)據(jù)，如溫度、鹽度、pH、聲納等。浮標(biāo)終端和船載終端均安裝衛(wèi)星通信卡，通過通信衛(wèi)星完成兩者之間的數(shù)據(jù)交換[11]。

天津海事局主持研發(fā)了一種利用北斗傳輸?shù)暮Ｑ髮?dǎo)航浮標(biāo)[12]，布設(shè)在天津港復(fù)式航道上，既可以作為導(dǎo)航浮標(biāo)，又能作為海洋觀測(cè)的載體浮標(biāo)，可利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

4)波浪浮標(biāo)

波浪浮標(biāo)是一種監(jiān)測(cè)近海波高、波向和表層水溫的小型遙測(cè)系統(tǒng)，主要由浮體、錨系和岸站3部分組成。山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所近年來研制了一款SBF3-2型波浪浮標(biāo)，采用CDMA/GPRS方式傳輸，可通過鋰電池供電。目前已有30多套該型號(hào)波浪浮標(biāo)分布在中國沿海和內(nèi)陸湖泊，為國家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)發(fā)揮了重要作用。

5)海嘯浮標(biāo)

海嘯浮標(biāo)的本質(zhì)是“海底壓強(qiáng)計(jì)”，一般安裝在海底，用于記錄海嘯數(shù)據(jù)并做海嘯預(yù)警。海嘯浮標(biāo)系統(tǒng)由1個(gè)水下單元和1個(gè)同步錨泊在水面的浮標(biāo)組成。安裝在水下單元的聲通訊傳感器將數(shù)據(jù)從水下單元傳輸?shù)剿娓?biāo)，水面浮標(biāo)將這些數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星(海事衛(wèi)星或北斗衛(wèi)星)實(shí)時(shí)傳輸?shù)疥懙亟邮照镜臄?shù)據(jù)處理中心以供提前預(yù)警[13]。

6)海冰浮標(biāo)

海冰浮標(biāo)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冬季結(jié)冰或寒區(qū)海域的海洋信息。通常該類浮標(biāo)包括：抗冰標(biāo)體、系泊系統(tǒng)、太陽能風(fēng)能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、海洋觀測(cè)傳感器系統(tǒng)和觀測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)等。例如，中國自主研發(fā)的無人值守海冰浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)“無人冰站”，由4部分組成，包括氣象塔、冰上主浮標(biāo)、副浮標(biāo)以及拖曳式海洋剖面觀測(cè)儀。該系統(tǒng)不僅可以探測(cè)海(冰)氣交換界面的環(huán)境參數(shù)，還可探測(cè)水下環(huán)境剖面參數(shù)，對(duì)于研究海冰生成與融化過程的環(huán)境條件、探測(cè)極區(qū)的氣象與水文參數(shù)、追蹤浮冰漂流方向和路徑，以及對(duì)洋流的研究均有重要科研價(jià)值[14]。

7)實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)

實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)是集多學(xué)科的海洋調(diào)查測(cè)量高新技術(shù)設(shè)備，能長(zhǎng)期、隱蔽地對(duì)海洋動(dòng)力參數(shù)和環(huán)境要素進(jìn)行實(shí)時(shí)立體綜合監(jiān)測(cè)[15]，近年來，實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)在海洋調(diào)查研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該潛標(biāo)系統(tǒng)由主浮體子系統(tǒng)、水面衛(wèi)星通信浮標(biāo)子系統(tǒng)、錨泊系留回收子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制處理中心子系統(tǒng)組成，其中主浮體上可搭載ADCP(多普勒剖面海流觀測(cè)儀)、海流計(jì)、溫度鏈等海洋測(cè)量設(shè)備，用于觀測(cè)海流剖面、水下溫度剖面和水下定點(diǎn)溫度、鹽度、深度、流速等多種深海流體動(dòng)力參數(shù)[16]。

8)水下熱通量與混合儀潛標(biāo)

水下熱通量與混合儀潛標(biāo)由水下熱通量與混合觀測(cè)儀及測(cè)量背景流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的儀器組成。此系統(tǒng)能夠同時(shí)長(zhǎng)期觀測(cè)水下熱通量及湍流混合兩個(gè)湍流參數(shù)，多層次揭示水下湍流特征。該系統(tǒng)突破傳統(tǒng)微結(jié)構(gòu)剖面觀測(cè)儀的局限，可直接觀測(cè)不同海洋條件下，包括內(nèi)孤立波、臺(tái)風(fēng)等過境時(shí)海洋引起的強(qiáng)混合及其對(duì)熱量的垂向輸送的湍流物理參數(shù)，為揭示混合對(duì)暖池區(qū)海洋上下層環(huán)流的物質(zhì)交換的動(dòng)力機(jī)制和預(yù)測(cè)海洋災(zāi)害提供數(shù)據(jù)支撐。

9)海洋觀測(cè)體系建設(shè)

“透明海洋”被納入聯(lián)合國“海洋科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展十年計(jì)劃(2021-2030)”的6大路線圖，近年來，中國致力于“透明海洋”體系建設(shè)，基于中國當(dāng)前在深遠(yuǎn)海立體觀測(cè)系統(tǒng)初期建設(shè)的基礎(chǔ)，以成熟浮潛標(biāo)等固定平臺(tái)為骨架，科考船為補(bǔ)充，以新型海洋觀測(cè)技術(shù)和新型衛(wèi)星為突破口，布局建設(shè)了包括天基觀測(cè)網(wǎng)、全球海氣界面觀測(cè)網(wǎng)、深遠(yuǎn)海水體觀測(cè)網(wǎng)和深遠(yuǎn)海海底觀測(cè)網(wǎng)在內(nèi)的“透明海洋”立體觀測(cè)網(wǎng)。

2.2.2 潛浮標(biāo)系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

海洋資源的保護(hù)和主權(quán)的維護(hù)，都需要建設(shè)一支強(qiáng)大的海軍。現(xiàn)代海軍的建設(shè)已經(jīng)朝著立體化的方向發(fā)展，利用衛(wèi)星與潛浮標(biāo)系統(tǒng)組網(wǎng)開展了集“通信、偵察、打擊”一體化的防御系統(tǒng)建設(shè)。文章重點(diǎn)總結(jié)了潛浮標(biāo)系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域具有重要作用的幾類應(yīng)用模式。

1)搜潛浮標(biāo)

捜潛浮標(biāo)以固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、無人機(jī)為投放平臺(tái)，用于對(duì)水下潛艇目標(biāo)搜索、定位，具有機(jī)動(dòng)靈活、搜索效能高的優(yōu)勢(shì)。搜潛浮標(biāo)一般由反潛直升機(jī)從空中投放，浮標(biāo)懸浮于預(yù)報(bào)有潛艇出沒的海區(qū)。對(duì)水下潛艇進(jìn)行有效搜索時(shí)，通常需投放多枚浮標(biāo)組成一定陣列。常見的陣式有直線陣、三角陣、圓形陣、扇形陣和方形陣等，如圖3所示。當(dāng)布陣結(jié)束后，反潛直升機(jī)會(huì)在布設(shè)的浮標(biāo)陣上空巡邏飛行，以保證能夠監(jiān)聽到所有浮標(biāo)發(fā)送的無線信號(hào)。

圖3 常見的浮標(biāo)反潛陣式

2)水雷浮標(biāo)

水雷浮標(biāo)由聲納浮標(biāo)與水雷組成，兩者通過電纜相連接。水雷為錨雷或沉底雷，體內(nèi)裝有炸藥和聲、磁傳感器，可通過飛機(jī)完成水雷浮標(biāo)投放。投放完成后，連接電纜釋放，浮標(biāo)會(huì)漂浮在海面上，水雷則會(huì)下沉到設(shè)定的深度或者海底。當(dāng)需要工作時(shí)，由控制中心向浮標(biāo)發(fā)出無線電控制信號(hào)，而后通過有線電纜將信號(hào)傳輸給水雷，使水雷受控動(dòng)作，完成攻擊任務(wù)。同樣，也可以利用潛標(biāo)與水雷組成雷陣，該雷陣具備了實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)了水雷的靈活性。

3)潛艇通信浮標(biāo)

潛艇憑借自身特有的隱蔽作戰(zhàn)模式長(zhǎng)期稱霸水下戰(zhàn)場(chǎng)，隱蔽性是其威懾力的關(guān)鍵所在，但這也導(dǎo)致潛艇的信息支援保障方面存在被動(dòng)性、非實(shí)時(shí)性和有限性，不利于潛艇水下行動(dòng)的自主性和應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。

基于水聲和衛(wèi)星通信的水聲通信浮標(biāo)能在很大程度上彌補(bǔ)潛艇觀察能力弱的缺陷，從而保證潛艇的隱蔽性。在不影響潛艇機(jī)動(dòng)性的條件下，水聲通信浮標(biāo)能接收發(fā)送潛艇的有關(guān)信息，并接收來自岸基指揮所的指令，有效地解決潛艇與岸指、海指及其他兵力之間在復(fù)雜惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行信息溝通的實(shí)際問題，開辟多兵種協(xié)同作戰(zhàn)等新的作戰(zhàn)模式。

4)集“通信、偵察、打擊”一體化的潛浮標(biāo)防御系統(tǒng)建設(shè)

針對(duì)近年來境外勢(shì)力對(duì)中國近海港口、岸基設(shè)施構(gòu)成的威脅問題，可通過建設(shè)集“通信、偵察、打擊”一體化的潛浮標(biāo)防御系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。系統(tǒng)采用潛浮標(biāo)數(shù)據(jù)融合技術(shù)提升水下目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別和分類能力，穩(wěn)定的水下通信實(shí)現(xiàn)了指令和信息的可靠傳輸，安裝于潛浮標(biāo)上的多類傳感器可完成相關(guān)海域水文信息的采集。

防御系統(tǒng)由水面浮標(biāo)、水下潛標(biāo)、水下反制設(shè)備和遠(yuǎn)程控制處理中心4部分組成。水面浮標(biāo)對(duì)水下信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并將預(yù)處理數(shù)據(jù)匯總到遠(yuǎn)程控制處理中心，同時(shí)完成水下信息指令的傳輸；遠(yuǎn)程控制處理中心完成對(duì)水下信息的解譯并下發(fā)控制和攻擊指令；水下攻擊設(shè)備時(shí)刻待命，待接收水面浮標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)的攻擊指令和目標(biāo)方位信息后執(zhí)行攻擊任務(wù)。系統(tǒng)也可以解決潛艇隱蔽狀態(tài)下的位置校準(zhǔn)和信息交互。

3 潛浮標(biāo)技術(shù)未來發(fā)展展望

國家在“十四五”規(guī)劃中，明確指出要推進(jìn)海洋生態(tài)保護(hù)、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋權(quán)益維護(hù)，提出了加快建設(shè)海洋強(qiáng)國的目標(biāo)。這對(duì)海洋潛浮標(biāo)技術(shù)的發(fā)展提出了新要求、新標(biāo)準(zhǔn)和新問題，綜合分析潛浮標(biāo)技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)及未來民用領(lǐng)域和海上戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)于潛浮標(biāo)的需要，未來潛浮標(biāo)技術(shù)的發(fā)展考慮從以下4個(gè)方面開展：

1)深遠(yuǎn)海潛浮標(biāo)技術(shù)。中國應(yīng)加快設(shè)計(jì)研發(fā)相關(guān)的專用深遠(yuǎn)海浮標(biāo)、降低浮標(biāo)的布放、回收成本；針對(duì)深遠(yuǎn)海的錨泊技術(shù)、系留技術(shù)及潛浮標(biāo)系統(tǒng)的可靠性等關(guān)鍵技術(shù)開展科技攻關(guān)，為中國“十四五”期間深海探測(cè)的實(shí)施提供重要技術(shù)支撐。

2)潛浮標(biāo)實(shí)時(shí)通信技術(shù)。中國應(yīng)加快建設(shè)潛浮標(biāo)設(shè)備與北斗衛(wèi)星組網(wǎng)，建設(shè)全球的海洋監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，解決遠(yuǎn)海浮標(biāo)技術(shù)的通信問題；同時(shí)應(yīng)加快對(duì)實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)、水下通信及水上浮標(biāo)通信等技術(shù)的研究，建設(shè)可靠的實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)通信網(wǎng)絡(luò)。為中國海洋環(huán)境資料監(jiān)測(cè)、海洋權(quán)益的維護(hù)和軍事應(yīng)用提供信息保障。

3)海洋水下剖面浮標(biāo)技術(shù)。海洋水下剖面數(shù)據(jù)對(duì)海洋科學(xué)、海洋維權(quán)和海洋調(diào)查都具有重要意義，是目前國際上的熱點(diǎn)研究問題之一。中國應(yīng)當(dāng)在當(dāng)前的成果上加速研究和攻關(guān)水下剖面浮標(biāo)所需的錨定技術(shù)、剖面觀測(cè)技術(shù)、剖面數(shù)據(jù)的可靠傳輸以及長(zhǎng)期可靠性等技術(shù)，為中國水下剖面的長(zhǎng)期觀測(cè)提供技術(shù)支持。

4)三維立體監(jiān)測(cè)技術(shù)。中國應(yīng)加快建設(shè)海上三維立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，將近遠(yuǎn)海觀測(cè)平臺(tái)、各類潛標(biāo)、浮標(biāo)、岸基、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，對(duì)定點(diǎn)海域進(jìn)行多層、立體、多角度、全方位和全天候的監(jiān)測(cè)，為海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和軍事防御提供三維全方位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

潛浮標(biāo)作為關(guān)鍵的海上監(jiān)測(cè)設(shè)備，具有很大的使用價(jià)值。在信息化高速發(fā)展的今天，對(duì)于海洋環(huán)境信息的搜集極為重要，潛浮標(biāo)技術(shù)的研究發(fā)展和普遍應(yīng)用，將提高中國海洋環(huán)境預(yù)報(bào)的水平，增強(qiáng)海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的透明度，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境及國防安全均具有極其重要的意義。