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• 1聲吶技術助推海洋強國夢

水聲是人類迄今為止所知道的唯一能在海洋里遠距離傳播的能量形式。其他的物理媒介，如可見光、電磁波、激光等在海水里傳播時會很快衰減掉，因而無法傳向遠方。凡是利用水聲能量進行觀測、通訊的系統，均稱為聲吶系統。水聲信號處理和聲吶技術是一門發展迅速、需求推動力強大、應用前景異常廣闊的學科。在聲學領域的眾多分支學科中，沒有其他學科像水聲學那樣，其發展受著戰爭需求的推動。反過來，水聲學的發展又為水下戰武器裝備的研制和創新注入活力。

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• 2我國水聲換能器技術研究進展與發展機遇

概要評述我國水聲換能器技術方面近20年的研究進展，包括應用新型功能材料、提出新的設計概念及新結構、改進工藝技術等。重點從低頻換能器、高頻寬帶換能器、深水換能器、矢量水聽器等4個技術方向進行介紹，最后對水聲換能器技術領域未來所面臨的挑戰和發展機遇談些認識。

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• 3野外科學觀測研究站建設存在的問題及建議

野外科學觀測研究站是生態學、地學、農學、環境科學、材料科學等領域開展長期定位觀測和科研工作的創新基地，是國家科技創新體系不可或缺的重要組成部分。中國科學院地理科學與資源研究所專家在多年跟蹤調研基礎上，結合當前國家科技創新和生態文明建設需求，建議在國家層面加強對野外科學觀測研究站的重視和統籌，加大野外站的穩定支持力度，夯實我國基礎研究領域的這一重要陣地。

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• 4鑄造強國重器：關鍵核心技術突破的規律探索與體系構建

關鍵核心技術對于我國經濟社會發展和國家安全等具有極端戰略重要性，突破和掌握那些我國處于“卡脖子”短板位置的關鍵核心技術，對于我們實現建設世界科技強國的目標具有決定性的標志意義。因此，我們需要立足于國家重大戰略需求，重視前瞻布局，加強戰略研究。文章將在分析識別關鍵核心技術特性的基礎上，系統反思我國關鍵核心技術突破的挑戰與瓶頸，并從支撐重大技術突破的組織模式、人才培養機制以及新評價激勵機制等維度設計等方面，思考如何構建充滿活力和效力的攻堅創新體系，真正鑄造強國重器。

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• 5水聲定位導航技術的發展與展望

聲波是迄今為止唯一有效的水下無線信息載體，水聲定位導航是人類依賴眾多水下航行器進入深海、探測深海和開發深海的關鍵。自“十五”計劃以來，我國水聲定位導航技術進入了快速發展期，從理論、技術到裝備均取得了長足的進步。文章介紹了我國的相關技術發展歷程及相關產業的現狀，并探討了面向新時期支撐和保障我國海洋利益訴求所需的水聲定位導航技術手段與能力。

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• 6海底觀測網的研究進展與發展趨勢

海底觀測網是人類觀測海洋的新型平臺，可實現海洋由海底到海面的全天候、原位、長期、連續、實時、高分辨率和高精度觀測，對海洋科學發展起到重要的支撐作用。美國、加拿大、日本以及歐洲各國憑借在海洋領域的先發優勢，紛紛投入巨資構建海底觀測網并成功運行。在現代傳感器、水下機器人、海底光纖電纜、物聯網、大數據等新型技術的推動下，海底觀測網呈現綜合性立體觀測、數據深度發掘、多種觀測計劃綜合交叉融合的發展趨勢。

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• 7深海聲傳播信道和目標被動定位研究現狀

隨著我國海洋技術逐漸從近淺海向深遠海的戰略性轉移，深海目標遠程探測技術逐漸受到重視。海洋中目前已知的可用于遠距離傳播的信號是聲信號，海洋是“聲透明”的。基于水聲傳播特性的新型水聲技術是實現裝備探測能力突破的關鍵。文章主要概述了目前研究比較集中的深海表面波導、表面波導泄露、會聚區、海底彈射和可靠聲路徑?5?種深海聲傳播信道，以及基于可靠聲路徑的目標被動定位方法。旨在通過梳理深海聲傳播規律及相關被動定位技術，為水聲技術的快速發展提供思路。

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• 8極地水聲信號處理研究及國內突破

北極地區因其特殊的戰略地位和地球持續變暖的趨勢而備受關注。北極及其毗鄰海域的水聲學研究在北極海洋科學研究中占有重要的地位。極地水聲信號處理較其他水聲信號處理領域研究起步較晚，主要針對極區海域特別是北極海洋環境開展水聲環境效應及其適配處理研究。

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• 9水聲目標特征分析與識別技術

水聲目標識別技術是水下信息獲取和水下信息對抗的重要支撐技術，其核心是目標特征提取。文章針對水聲目標輻射噪聲和目標回波信號，探討總結了水聲目標信號的主要聲源及目標特征表征、水聲信號特征分析與提取方法、常用的水聲目標分類識別方法，分析了水聲目標特征提取與識別技術面臨的問題，提出了今后的技術發展方向。

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• 10水聲目標探測技術研究現狀與展望

水聲目標探測技術是水聲信號處理與聲吶領域的重要研究方向，是環境感知、海洋監測、資源勘探、情報收集等海洋應用領域的核心技術之一。文章概述了水聲目標探測技術發展現狀，并結合實際所面臨的科學問題介紹了一些水聲目標探測研究方向上的新概念、新方法與新趨勢，最后分析和展望了水聲目標探測技術發展對國家安全和經濟發展的重要作用。

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• 11水聲通信技術難點及進展

水聲通信技術是海洋領域中具有重要地位的核心技術，對水下觀測、作業和軍事活動具有重要的支撐作用。水聲信道的復雜性使得水聲通信的通信速率、通信距離和通信的穩定性受到極大限制。非相干通信技術對信道適應性更強，目前得到廣泛應用；相干通信技術通信速率比非相干通信技術提高一個數量級，但受信道限制更大，目前還在發展完善；為了進一步改善通信的性能，正在不斷完善自適應均衡算法、糾錯編碼算法等，也在開展時反技術、多輸入多輸出技術等新方法的研究。國內中國科學院聲學研究所等研究機構開展了水聲通信與組網技術各個方面的理論研究，樣機研制和湖海試驗發展迅速。特別是近?15?年來，國家加大了對水聲通信和組網技術的支持力度，縮短了我國和國外的技術差距。但就總體而言，我國在理論研究和產品兩方面仍滯后于美國等國家?5?年左右，需要繼續大力發展水聲通信算法研究、網絡協議研究、試驗與應用研究、換能器和數字系統等硬件的研制、水聲通信產品開發等方面。

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• 12合成孔徑聲吶技術研究進展

合成孔徑聲吶是一種高分辨率水下成像技術。該技術是基于小孔徑基陣及其運動形成等效的大孔徑，通過合成的大孔徑波束形成過程，實現高分辨率成像。文章介紹了合成孔徑聲吶原理、特點、科學技術問題以及發展過程，分析了國內外合成孔徑聲吶研究的最新進展情況，并展望了合成孔徑聲吶的發展趨勢。

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