海洋邻域2017年世界前沿科技发展态势总结及2018年展望

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【海洋领域】

2017年态势总结

全球共同推进海洋可持续发展

为减缓海洋生态环境恶化对人类社会的威胁，各国承诺保护海洋，推动落实海洋可持续发展目标。联合国首届海洋大会通过《我们的海洋、我们的未来:行动呼吁》成果文件，各成员国承诺按时实现“保护和可持续利用海洋以促进可持续发展”的目标。欧盟拟投入5.5亿多欧元，在海洋污染、气候变化、海洋保护和可持续渔业等方面采取36项行动，使海洋更健康、更清洁、更安全。澳大利亚涉海组织发布《2017-2020国家海洋资源管理计划草案》，以保护海洋资源。

智能船舶成为多国研究热点

为提高船舶管理效率，降低船舶营运风险，优化船舶航行，全球多国致力于推动船舶智能化发展。英国罗尔斯·罗伊斯公司发布大型自主无人舰设计方案，该方案包含能量管理、设备健康监控、预测及远程维修等智能系统，可确保舰船可靠性。日本商船三井和三井造船将合作开发基于实时数据的下一代船舶监测和支持系统，可通过人工智能技术进行航线优化。韩国现代重工推出全球首个综合智能船舶解决方案，有助于提高船舶安全性和管理效率。

深海无人技术受到持续关注

无人潜航器作为一种深海无人技术，可完成深海探测、海洋研究、排除水雷等高危险性水下作业，受到各国持续关注。俄罗斯红宝石设计局研制出“替代者”大型无人潜航器，可用于开发和测试声呐系统、鱼雷等潜艇探测设备和武器装备。以色列本·古里安大学开发出以色列首个自主水下潜航器“ Hydrocamel II”，能快速整合声呐、摄像机、传感器和样本采集臂等特殊载荷设备。美国洛克希德·马丁公司将为美海军设计“虎鲸”超大型无人潜航器，可搭载各式传感器与武器等装置。

海洋通信技术取得系列进展

随着全球海事活动日趋频繁、海洋经济迅猛发展，各国关注研发高效、可靠的海洋通信技术，并不断取得进展。中国上海交通大学成功进行世界首个海水量子通信实验，证实水下量子通信能对水下百米量级的潜艇和传感网络节点等进行保密通信。挪威 Kongsberg Seatex和 Radionor公司合作开发出海上宽带无线电系统，该系统具有高度稳定性和广泛延伸性，不用互联网即可连接网络中单元项目，且能够传输高清视频。 DARPA完成“战术海底网络架构”项目第一阶段任务，该项目旨在开发临时的海底光纤通讯网络，以确保战术网络不可用时的通信连接。

海洋机器人不断快速发展

海洋机器人可协助进行海洋科考、勘探、设备检修等，2017年取得重大进展。美国加州圣地亚哥大学研制出可通过温度、声学信号等传感器来监测海洋环境的水下机器人“微型自动水下探险家”，可像蜉蝣生物一样随海水移动。美国麻省理工学院研发出外形酷似水母的新型深海游泳智能机器人，可捕捉鱼类生物以及应用于器官和组织的外科手术。挪威康士伯海事公司研发出水下蛇形机器人 Eelume，可在狭窄空间检修海底设施，并通过扭动身躯在强力水流中停留。

2018年趋势展望

海洋强国重点部署极地开发

俄罗斯经济发展部提交新版《2025年前北极地带发展国家计划》草案，该计划建议在俄北极地区建立8个支撑区域，以提高北方海路的运输潜力和货物输出能力。日本拟于未来5年在南极内陆新建一个科考基地，并考虑与美国、挪威等国合作观测和钻探冰芯，分析地球的气候变迁。美国能源部研发出可收集北极大气数据的新型无人机“北极鲨”，将于2018年投入使用。极地在地缘战略、自然资源、航运及科研方面的价值日益凸显，将成为海洋强国在208开发和部署的重点。

船舶技术继续向无人化、自动化推进

挪威康士伯海事公司和雅苒国际联合开发的全球首艘无人驾驶货船“YARA Birkeland”号将于2018年下水航行，预计于2020年实现完全自主操作。日本造船厂和海运公司将联手开发自动航行船舶，拟于2025年推出相关产品。英国罗尔斯·罗伊斯公司和芬兰 Tampere技术大学将共同研发和测试技术，支援第一代无人自动航行船所需的各种系统。随着计算机运算能力的大幅提高、互联网技术的广泛应用、人工智能和物联网等技术的日趋成熟，未来船舶技术将继续向无人化、自动化方向发展。

海洋监测网络不断建成

中法合作的首颗海洋卫星拟于2018年下半年发射，该卫星可预测洋面风浪，监测海洋状况，研究浮冰与极地冰性质等。英国SRT船舶系统公司将推出“海洋扫描”海事监测卫星群，用于探测和追踪全球海上航行的船舶，并拟于2019年底前完全运营。美国液态机器人公司开始推广“数字海洋”概念，研究如何利用传感器、无人载具、无人机和卫星等将海洋联成网络，以监测海洋、分享数据。2018年，各国将持续推进以卫星遥感、全球定位、地理信息系统等为代表的信息技术在海洋领域的应用，海洋监测网络将得到进一步发展。

海上风电得到大规模开发

澳大利亚将建立澳洲首个海上风力发电场，预计耗资80亿澳元，目前正进行3年可行性测试。日本政府计划于2018年向国会提出为海上风电项目设立统一标准的法律草案，以实现2030年日本海上风电装机10吉瓦的能源规划。德国、丹麦和比利时计划在未来10年内安装大型海上风力发电项目，将为欧洲提供500%的风力电力能源。海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地和适宜大规模开发等优点。随着陆上风电开发技术日趋成熟，2018年各国将把风电开发重点转向海洋，海上风电将得到大规模开发。

主要国家继续部署开发核潜艇

美英将合作研发新一代弹道导弹核潜艇“哥伦比亚”级核潜艇，以取代正在服役的俄亥俄级核潜艇，这将成为美军史上最强大战略核潜艇。俄罗斯将于2018年完成第五代多用途核潜艇“哈斯基”级的设计工作。韩国开始评估建造核潜艇计划，以应对朝鲜不断升级的核威胁和导弹威胁。随着海洋战略地位逐渐提高，核潜艇对于维护海洋权益、实施海上战略、确保海洋安全具有重要意义。2018年，有关国家将继续开发部署核潜艇。

来源：全球技术地图（版权归原作者及刊载媒体所有）

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编辑 / 郭梅    审核 / 徐鑫

指导：万剑华教授(微信号wjh18266613129)