广东海洋电子信息产业 为打造海上新广东持续注入创新动能

海洋是高质量发展的战略要地。党的二十大报告提出,发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国。今年6月,广东省委十三届三次全会提出“全面推进海洋强省建设,在打造海上新广东上取得新突破”。

作为打造海上新广东的强劲引擎,海洋新兴产业正助力跑出蓝色“加速度”。从2018年起,省政府设立海洋经济发展专项资金,重点支持海洋六大产业创新发展。目前已累计投入财政资金17.5亿元。通过专项实施等一系列措施,广省海洋战略性新兴产业增加值增速达35.7%,带动海洋产业结构不断优化,成为推动全省海洋经济增长的新动能。

海洋电子信息产业是海洋大数据、海洋人工智能的基础性产业。加快发展海洋电子信息产业,推动新一代信息技术与海洋智能装备、海洋经济深度融合,既是建设海洋强国的关键基础,也是经略海洋的必然路径。广东是电子信息产业大省和强省,拥有电子信息制造加工优势,产业配套能力强,电子信息与通信产业链完善,近年来,在海洋经济发展专项的扶持下,广东海洋电子信息产业发展迅猛,突破了一批拥有自主知识产权的关键技术,为推动全省海洋经济增长注入新动能。

海洋电子信息产业是电子信息技术在海洋经济领域开展研究及应用的交集,是信息技术服务于科学考察、勘探与探测监测、运输、渔业等海洋相关产业互动的产物。海洋强国战略的提出对海洋电子信息装备提出了全新的要求。然而,我国高端海洋电子信息元器件大量依赖进口,面临“卡脖子”问题。针对这一短板,广东海洋经济发展专项中海洋电子信息专题重点支持国产自主可控装备研发和产业化。

打破国外垄断 海上实时导航定位达厘米级

针对北斗高精度导航定位在海洋领域的迫切应用需求,国家海洋局南海调查技术中心、中海北斗(深圳)导航技术有限公司、广东省测绘产品质量监督检验中心联合开展了北斗高精度卫星数据处理与定位算法研究、海洋高精度导航定位软件系统研发、国产化北斗厘米级海洋高精度导航定位终端设备研制、定位终端设备多场景测试与示范应用以及系统全生命周期质量控制与精度评价等研制工作。研发出具有自主知识产权的“全球北斗星基增强定位服务系统”的差分增强技术,发展了一套嵌入式星基增强实时精密单点定位(PPP)核心算法,研制出北斗高精度定位终端设备,实现了全球海洋的实时厘米级导航定位服务,打破了国外在高精度海洋导航定位领域的长期服务垄断。

研发团队相关负责人钱力兵表示,在该系统研发过程中团队共开展了6次陆域测试,4航次海域海岛测试,在预算计划外开展了极地测试,北斗设备历时5个多月,坚持稳定工作,经历住了长时间和极地低温的考研。该系统外业测试结果表明,该系统的收敛时间少于30分钟,平面定位精度低于10厘米,导航定位精度和收敛时间达到国际主流设备的指标,解决了其他GNSS系统出现异常等特定情况下无法定位的问题,实现了海洋环境的实时厘米级定位技术和装备的国产化替代。值得一提的是,通过滑动窗口短期预报,该系统可实现海上高精度定位的短期保持,在与卫星短暂断联时,仍可维持十分钟左右的高精度导航。据介绍,该系统在我国多海域多场景进行了测试和应用示范,满足我国自然资源海洋保护管理与海洋工程开发利用对高精度位置服务的需求,并可推广应用于海油工程、海上交通、水利、国土测绘等行业,具有显著的经济效益和社会效益。

领先国际水平 声波通信让水下Wi-Fi畅通无阻

由于电磁波在水下衰减很快,人们日常生活中日益离不开的以电磁波作为载体传递信息的手机移动网络、Wi-Fi网络,移至水下就很难做到大范围扩散,信息传递的覆盖面积十分有限。而声波在水中的最远可以传到上千公里。

水声通信是世界海洋发展领域面临的难题,也是海洋电子信息里面的“卡脖子”的技术。声波的频率越高,在水中衰减越快,通信距离越短。深圳市智慧海洋科技有限公司(以下简称:智慧海洋公司)研发出的水下无线数字通信设备“水声通信机”,根据不同的通信距离选择合适的频率,每一个水声通信机相当于一个信号发射器,多个水声通信机连接就能组建起一个水下Wi-Fi网络。据了解,智慧海洋水下网络速度突破了150Kbps,处于国际领先水平。

基于水声通信机技术,智慧海洋公司将水下通信、水下定位与探测结合,搭建海底“物联网”,通导一体、通探一体,并与水面或陆地、空中的信号接收站点连接,构建“空天地海”一体化通信网络。为海洋工程、海洋生物医药、海洋渔业养殖、海洋环保等海洋产业数字化和智能化提供重要支撑。

加速国际化步伐 北斗星基增强系统实现国产替代

广东省海洋电子信息通信产业和电子制造业发达、产业链完善、配套齐全,但在感知探测层面的核心技术与关键器件方面有待突破。广州中海达卫星导航技术股份有限公司(简称中海达)多年深耕北斗卫星导航产业,研制出了国产化高精度北斗星基增强系统,并成功转化为智能终端设备,为海洋测绘、远海工程作业、深海油气资源勘探、海洋船舶、海洋资源调查(油气)、海洋研究、航海提供服务,助推北斗技术在“一带一路”周边国家的覆盖和推广,加速北斗国际化步伐。

“海洋环境跟陆地环境存在很大差异,在海洋上所有的通信都没有办法实现,进行测绘必须要使用星基增强技术”据中海达相关负责人介绍,星基增强系统具有覆盖范围广、无死角、用户容量大、使用成本低、不受网络通讯环境约束等优点,通过与地基增强系统相结合,可形成更高效的卫星导航高精度定位服务网络,为国土测绘、海洋勘探、精准农业、灾害监测、无人机以及无人驾驶等领域的专业应用以及汽车导航、移动手机等大众化应用提供更有效的高精度位置服务基础环境。

“通过这套系统,让精度更进一步提升”中海达相关负责人告诉记者,星基增强系统终端定位精度可实现平面不超过5公分,高程不超过10公分,领先国际水平。目前,中海达已建立多个北斗/GNSS连续运行参考站,借助中国北斗卫星导航系统建设自主可控的北斗/GNSS高精度位置服务基础网,中国和亚太地区“海上丝绸之路”区域厘米级高精度的海洋定位服务,推动北斗导航系统在海洋智能测绘领域的发展,除此之外,北斗+精准定位装备产品已支持“全球精度”系统HI-RTP服务,对整个北斗卫星导航系统的高精度应用起到较大的推动作用。

海洋作为蕴含着巨大自然资源的宝库,也是国家重要的战略发展空间。海洋信息化是建设海洋强国的关键一环,加快建设以信息为主导的“智慧海洋”,可以有效提升我国开发和管控海洋的能力,是发展海洋经济、保护海洋环境、建设海洋强国的时代要求。从“依赖进口”到“国产替代”,从“卡脖子”到“国际领先”,广东海洋电子信息产业正在蓬勃发展,为打造海上新广东持续注入创新动能。

记者:黄兆琼,周礼雄

通讯员:郭婉华、许妍娜、张雨昕

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