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请阅读最后一页信息披露和重要声明- 2 -欧亿·体育(中国)有限公司深度研究报告目录1、声呐技术 .. - 4 -1.1、声呐技术概述 ........... - 4 -1.2、声呐的发展历史 ....... - 5 -2、声呐系统及其分类 .......... - 6 -2.1、声呐系统构成 ........... - 6 -2.2、声呐的分类 ... - 8 -3、声呐的应用 ........ - 10 -3.1、声呐的军事应用 ..... - 10 -3.2、声呐的民事应用 ..... - 12 -4 、声呐发展趋势及市场空间 ...... - 13 -4.1、拖曳、吊放式声呐技术发展趋势 . - 13 -4.2、舰艇声呐发展趋势 . - 14 -4.3、声呐市场空间 ......... - 14 -5、国外声呐欧亿·体育(中国)有限公司发展 ........ - 17 -5.1、美国 . - 17 -5.2、法国 . - 19 -5.3、英国 . - 19 -5.4、挪威 . - 20 -5.5、俄罗斯 ......... - 21 -5.6、日本 . - 21 -5.7、瑞典 . - 22 -6、我国声呐欧亿·体育(中国)有限公司相关公司及单位- 24 -图1、声呐探测原理 . - 5 -图2、声呐技术的发展历程 . - 6 -图3、水声换能器 ..... - 7 -图4、柱型换能器基阵 ......... - 7 -图5、典型声呐系统内部结构图 ..... - 7 -图6、主动声呐工作流程图 . - 8 -图7、被动声呐工作流程图 . - 8 -图8、伯克级导弹驱逐舰的舰首声呐 ......... - 9 -图9、装备有吊放声呐的反潜直升机 ......... - 9 -图10、水声通信网络以及水声通信工作原理...... - 11 -图11、拖曳声呐高效高性能探测水面/水下目标的三个关键问题 ........ - 13 -图12、全球声呐市场空间(单位:亿元) ......... - 14 -图13、2011年-2017年全国海洋生产总值情况.. - 16 -图14、变深声呐(VDS) ... - 18 -图15、DDG 1000舰壳声呐布置图- 18 -图16、45型导弹驱逐舰装备有MFS7000型中频声呐 ..... - 20 -图17、Spherion MRS-2000舰首声呐 ...... - 20 -图18、圆柱形舰壳声呐示意图 ..... - 21 -图19、安装了主被动声呐的“日向号” ...... - 22 -图20、瑞典“维斯比”级护卫舰上装备的CHMS-90型舰壳声呐 .. - 22 -图21、中船重工715所相控阵声学海流剖面仪.. - 25 -图22、中国海防2017年重组后业务占比 ........... - 27 -图23、中国长城营业收入及增速 . - 28 -图24、中国长城营业收入构成(%) ....... - 28 --------- 请阅读最后一页信息披露和重要声明- 3 -欧亿·体育(中国)有限公司深度研究报告图25、神州普惠研制的光纤水听器阵列 . - 29 -图26、海声科技研制的便携式搜救声呐 . - 30 -图27、海声科技研制的100系列测深仪 . - 30 -图28、信号处理平台 ......... - 31 -图29、声呐模拟仿真系统 . - 31 -图30、矢量阵声呐系统截面示意图 ......... - 31 -图31、中科海讯营业收入及增速 . - 32 -图32、新型深海分布式声学接收系统 ..... - 33 -图33、海兰信营业收入及增速 ..... - 34 -图34、海兰信营业收入构成(%) ........... - 34 -图35、实时 3D 声呐Echoscope .. - 35 -图36、水下三维全景成像声呐系统 ......... - 35 -图37、金信诺营业收入及增速 ..... - 35 -图38、金信诺营业收入构成(%)单位:亿元.... - 35 -图39、中海达营业收入及增速 ..... - 36 -图40、中海达营业收入构成(%) ........... - 36 -图41、中海达海洋公司研制的iSide系列侧扫声呐 ...... - 37 -表1、声、光、电磁波在空气和水下传播特点 ..... - 4 -表2、常用的三种声呐分类方式 ... - 10 -表3、国外主要舰载声呐系统 ....... - 23 -表4、国外主要潜艇搭载、直升机搭载声呐系统 - 24 --------- 请阅读最后一页信息披露和重要声明- 4 -欧亿·体育(中国)有限公司深度研究报告1、声呐技术1.1、声呐技术概述电磁波是空气中传播信息最重要的载体,例如,通信、广播、电视、雷达等。但 在水下,由于海水是一种导电介质,向海洋空间辐射的电磁波被海水介质本身所 屏蔽,其绝大部分能量很快以涡流形式损耗,且波长越短,损失越大。因此,电 磁波在水下传播距离十分有限。光在水中能量损失严重,穿透能力也十分有限, 因此目前水下光信号传输主要依靠光纤光缆。而声波属于机械波,水下能量损耗 较小、穿透能力强、传播距离远,是水下信息传输的重要载体。表1、声、光、电磁波在空气和水下传播特点传播媒介 水下传播特点 空气/真空中传播特点声波 声波属于机械波,水下能量损耗较小 传播距离较远,可达数十、甚至上百公里 低频声波穿透能力强 海洋背景噪声复杂,解析要求较高 15℃时,空气中传播速度是340m/s, 温度越高,传播速度越快 真空无法传播光 能量损失严重,穿透能力十分有限 单色平行光束衰减规律近似服从指数规律 真空传播速度最快 会受到大气的吸收、散射、折射电磁波 衰减太快,且频率越高衰减越大 空气中传播信息的重要载体 真空传播速度最快欧亿·体育(中国)有限公司来源:维基百科,兴业证券经济与金融研究院整理 声呐“SONAR”(Sound Navigation And Ranging,即声音导航与测距)是一种利 用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下导航与测距的技 术。声信号在水中传递时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来, 反射回的声波能被换能器接收。由于声波在特定水文条件下传播速度固定,早期 的声呐通过记录发出声波到收到回波的时间差,可以计算出目标的具体位置,从 而实现导航与测距。随着声呐技术的发展,现代声呐的功能不再仅局限于狭义的导航与测距,而可以 实现水下探测、定位、跟踪、识别、导航、制导、通信、测速、对抗等多种功能, 是水声学中应用十分广泛的一种技术。军用声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,得到各国海军广泛使用,是 作战舰艇、潜艇和反潜飞机实施反潜、反水雷、水下警戒、观测、侦察和通信的 重要装备。现在几乎所有的舰艇均装有不同形式的声呐,以适应水下作战的需要。除军用领域之外,声呐亦可广泛用于海洋资源勘探、水文测量、鱼群探测、海底 地貌勘测等民用探测领域。-------- 请阅读最后一页信息披露和重要声明- 5 -欧亿·体育(中国)有限公司深度研究报告图1、声呐探测原理 欧亿·体育(中国)有限公司来源:百度图片,兴业证券经济与金融研究院整理1.2、声呐的发展历史19世纪:声呐技术雏形出现1827年瑞士物理学家Daniel和Charles,精确地测出了水下声速,这为后人利用 其准确地计算目标距离奠定了基础。19世纪中叶,碳粒微音器(现代水听器的前 身)出现,使得人们可以较为精准的分辨出水下复杂环境中各类声波,包括声波在 遇到障碍物后反射的回波。这两项发明与发现为后续声呐的出现与运用奠定了技 术基础。20世纪初:“血的教训”促使声呐的发明1912年豪华巨轮“泰坦尼克”号与冰山相撞,超过1500人葬身大海。为了避免悲 剧的重演,美国科学家费森登于1914年制造出世上第一台回声探测仪。回声探测 仪随后被制成了声呐装置安装在船上,用于提早发现冰山或暗礁的存在。第一次世界大战:声呐首次军用化,效果不理想1914年第一次世界大战的爆发,战争之初便发生了德国U9号潜艇成功“以一击 三”事件(U9号潜艇单枪匹马在75分钟内连续击沉3艘1.2万吨英国巡洋舰、 1519名官兵阵亡)。自此,各国海军开始重新评估海战策略,并把潜艇以及反潜 作为战略重心之一。在各国积极推动下,第一部反潜声呐在第一次世界大战中问 世,但由于当时理论和技术尚未成熟,这种水声回声定位系统的性能很不可靠,精 度较低,因而在对付德国U型潜艇的威胁方面并未作出显著贡献。第二次世界大战:潜艇战功赫赫,倒逼声呐技术快速发展二战开始后,德国加快了潜艇部队的建造速度,组建了世界上最大的潜艇舰队, 这也使得德国在二战间的大西洋战场上长期处于主动地位。潜艇战功赫赫,从而 倒逼各国声呐技术快速发展。二战期间,德、英、美三国分别研制出几种较为实用 的声呐。1938年,美国研制的声呐设备开始批量生产。到二战中后期,交战双方几 乎所有的军用舰船都装备了声呐系统,并在海战中发挥了十分重要的作用。二战期--------。。。。。。