近年來,隨著科技不斷進步、技術手段不斷升級,信息化元素已滲透入戰爭的各個環節,逐步取代機械化元素成為現代戰爭的重要特征。值此八一建軍節之際,小慕整理了目前軍工技術電子領域的部分趨勢動態,與小伙伴們一起在未來“信息戰”中與我國軍工技術“上下求索”。
猶如打仗時最重要的是指揮官的決策一般,軍工技術最重要的無疑是做出決策的智能“大腦”,通常由芯片以及集合多種電子元器件的集成電路組成,它們承擔著運算和存儲等多種功能。軍用芯片作為電子化的硬件基礎,很大程度影響信息化裝備的作戰效能,信息化戰爭等于芯片戰爭正獲得越來越多人的認可。相關調研機構指出,軍用芯片已成為我軍信息化作戰能力發展瓶頸,將得到優先和快速發展。當前我軍的信息化建設以技術革命為主導,重點發展信息化武器裝備,核心在于裝備的電子化和計算機化。
而信息戰中重要的核心是信息的獲取和處理,核心電子元器件則在其中擔當主角。核心電子元器件的戰略作用體現在兩個方面:一方面,對系統裝備能力提升的核心貢獻,特別是信息中心戰模式發展的今天和未來,這種貢獻已經呈現出戰略性態勢;另一方面,核心電子元器件自身能力發展,對我國國防能力具有直接貢獻。
電子元器件所包含的產品范圍非常廣闊,從用量最大的各種電阻電容電感,到各種集成電路(CPU,FPGA, DRAM, Flash閃存芯片等等),范圍超過一般人想象。當前世界上正在量產的電子元器件SKU有兩三千萬種,如果加上過去幾十年間人類總共生產過的電子元器件,估計SKU有1.6億種以上。由于軍工芯片的核心戰略地位和國防安全的考慮,采用自主研發的國產芯片已成各國共識。美國、歐盟和俄羅斯歷來都將核心電子元器件作為戰略資源看待,通過強有力的法律,保證武器裝備采用自主的核心電子元器件。目前,國際電子器件大廠ROHM,瑞薩,TDK,AVX,Pulse等可提供軍工級電子元器件,亦有Vicor,GlobTek,明緯Meanwell,福基電子等可提供優質軍工電源解決方案作為重要保障,它們都將于明年3月的慕尼黑上海電子展展出其創新的產品與技術解決方案。
值得欣慰的是,中國軍用電子元器件國產化率比較高,但由于起步較晚,仍有大量需要進口,其中大部分通過特殊渠道是比較容易買得到的。但的確有些高端的產品難以買到,主要集中在高端DSP,高端AD/DA變換器等領域。好在我國政府對核心電子元器件國產化一直高度重視,國產核心電子元器件的研發能力也快速增長,某些領域已可以與國外產品同臺競爭。據估計,我國軍用芯片每年200 億以上國產替代空間,軍工科研院所等機構正在通過逆向設計+自主研發等方式逐款逐型號實現國產化替代,在軍用 CPU(龍芯、飛騰等)、GPU(景嘉微國產 GPU)、DSP(38 所魂芯、14 所華睿系列)等領域已取得一些突破。借鑒美國等國家的經驗,通過立法建設國產核心電子元器件戰略能力的法律維護環境,通過政策層面優先支持國產核心電子元器件發展。相信在我國軍工企業的努力下,一定能實現更大程度的國產化。
大國身軀凝聚更多本土“血液”——連接器
隨著信息化成為現代戰爭的標志特征之一,結合近年來國際戰爭的特點和我國國防裝備建設的需要,目前我國正在加快軍隊現代化和信息化建設,新裝備需求快速增長將使得軍用連接器的市場快速擴張,猶如眾多“血液”匯聚成了國防軍工的大國身軀。
先看全球連接器市場,規模持續增長,2017年已超過600億美元。作為電子電路中連接的橋梁,廣泛應用于包括軍事領域在內的多個不同領域。根據Bishop & Associates數據顯示,連接器的全球市場規模已由2009年的343.90億美元增長至2017年的601.16億美元,年復合增長率7.2%。目前,TE,Molex,LEMO雷莫,JAE,Amphenol,samtec砷泰,ODU歐度,灝訊HUBER+SUHNER等國際連接器大廠的產品在要求解決高速度、高可靠性、串擾和噪聲等問題的航天、軍工應用領域優勢明顯,也將在明年3月的慕尼黑上海電子展上進行展示。
2000-2017年全球連接器市場銷售額(單位:億美元),來源Bishop&Associates
雖然我國連接器行業起步較晚,連接器市場集中度較低,行業技術水平與先進國家技術水平相比仍有一定差距,但市場規模從2009年的67.67億美元迅速增長到2017的190.82億美元,年復合增長率高達13.8%,市場整體增速遠高于全球行業水平,有巨大發展潛力。從行業競爭格局來看,全球連接器市場份額相對集中,國內市場集中度也在不斷提升。由于軍工領域隨著科技進步不斷推升對配套電子元器件的要求,具備較強研發實力的大型企業更容易獲得連接器市場的競爭優勢,小慕也希望看到越來越多的具有自主科研能力的相關企業能夠不斷冒出。
厚積薄發終煉成“火眼金睛”——軍用雷達
信息時代的基本戰爭形態,是信息化軍隊在陸、海、空、天、信息、認知、心理七維空間,運用信息、信息系統和信息化武器裝備進行的戰爭,軍用雷達是獲取陸海空天戰場全天候、全范圍戰術情報最主要的手段,是實現遠程打擊、精確打擊的必要手段,是軍工行業核心技術壁壘較高、應用較廣泛的領域,在國防軍事領域具有極其重要的戰略地位,是軍工行業的高地之一。
目前軍用雷達的一個世界性難題是目標識別,雷達不僅要看到目標,還要辨清目標,即如何利用雷達信號去識別目標。雷達目標識別(Radar Automatic Target Recognition, RATR)技術是基于雷達回波信號,提取目標特征,實現目標屬性,類別或類型的自動判定。該技術是集傳感器,目標環境和信號處理技術為一體的一項復雜的系統工程,對于提高軍隊的指揮自動化水平、攻防能力、國土防空反導能力及戰略預警能力具有十分重要的作用。為了突破這層技術壁壘,目前,行業內不僅有歐姆龍、Honeywell、First Sensor等傳感器大廠從傳感器的特殊專業性上助力軍用雷達滿足更嚴苛工作環境的需求,也有是德科技、羅德與施瓦茨等無線測試廠商通過反復嚴謹的調試達到更高精度目標識別,大家同樣可以在明年3月的e星球上看到這些新的技術解決方案。
放眼全球,歐美等國家在20世紀二三十年代就開始研制雷達,我國雷達起步相對落后了幾十年,基礎研究和技術積累不夠,電子元器件還有差距,導致軍用雷達整體水平、各方面能力相對歐美仍有不足。但目前,我國國防預算支出方面的增長促進了雷達市場平穩且強勁發展勢頭,近年來我國軍用雷達市場增速更是維持在10%以上;2016年,我國軍用雷達市場規模按經費計達8.98億美元,據測算2017年我國軍用雷達市場規模超過10億美元。厚積薄發,近期我國量子雷達取得突破,反隱身雷達研制成功,有源相控陣雷達研發完成,標志著我國在軍用雷達領域發展勢頭日漸迅猛,研發能力有所增強。
軍用雷達市場規模(單位:億美元),資料來源:前瞻產業研究院
“路漫漫其修遠兮”,我國軍工行業經過多年持續發展,無論是在營業總收入、資產規模、增長態勢等方面,還是在技術能力、軍民融合發展等方面都取得了長足進步,并將成為我國培育增長新動能的重要引擎和未來3~5年最具發展前景的行業領域;“吾將上下而求索”,在經濟發展進入新常態及新時期軍民深度融合發展的背景下,也有必要將對軍工行業的研究從狹義的軍口領域拓展到廣義的民口領域,以進一步打破行業封閉,推進社會化大協作。
慕尼黑上海電子(electronica China)展示作為亞洲一流的綜合性電子展會,深耕中國市場十余載,鑄就了e星球品牌的強大影響力。每逢3月,來自國內外的軍工電子領域領軍企業、國防電子人齊聚上海,進行產品展示、技術交流,采買對接等活動。聯合同期舉辦的慕尼黑上海電子生產設備展(productronica China),明年展會規模將突破85,000平方米,預計參展商數量將超過1,500家,海內外觀眾數量將超85,000名。
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原文標題:獻禮建軍節丨路漫漫其修遠兮,我國軍工技術如何上下而求索?
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