軍民一體化智慧海洋建設及海洋信息安全問題研究

◎中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院學術(shù)委員會軍民融合專委會主任委員 張子利

海洋領域的軍民融合，在國家軍民融合戰(zhàn)略規(guī)劃中被列為六大新興領域之首，這充分體現(xiàn)了海洋領域軍民融合在整個軍民融合中的重要戰(zhàn)略要位。而在海洋領域的軍民融合中，構(gòu)建軍民一體化智慧海洋及海洋信息安全保障體系，又是信息時代海洋領域軍民融合的重要內(nèi)容，也是建設“海洋強國”的時代要求。

一、加強軍民一體化智慧海洋及海洋信息安全建設的戰(zhàn)略意義

新時代，我們要更深刻地認識海洋、更有效地經(jīng)略海洋、更充分地利用海洋、更可靠地保障海洋安全，必須全面加強軍民一體化智慧海洋及海洋信息安全建設，這既是現(xiàn)實緊迫任務，更是歷史發(fā)展必然，對此我們應當進一步深化認識，增強緊迫感責任感。

一是維護國家安全和發(fā)展利益的必然要求。習近平總書記強調(diào)，“世界正發(fā)生前所未有之大變局，我國正處于由大向強發(fā)展的關鍵階段，我軍正經(jīng)歷著一場革命性變革?！遍L期以來，域內(nèi)域外某些強國對我國實施海上圍堵，周邊國家也對我國海域海島非法侵占，我管轄海域海島和海洋戰(zhàn)略利益面臨巨大的挑戰(zhàn)，未來我國國家安全威脅主要來自海上。隨著我國的崛起，我們面臨的外部風險和安全威脅越來越大。只有通過軍民深度融合，才能加快我國的國防和軍隊建設，全面提升維護國家安全的能力。我國未來一個時期最主要的威脅來自海上，我軍未來一個時期最主要的任務是應對來自海上方向的信息化局部戰(zhàn)爭。這就要求我們，把海上方向的軍民融合、信息化領域的軍民融合作為軍民融合的重點突出出來，大力實施“智慧+海洋”工程，加快構(gòu)建軍民一體化的智慧海洋及海洋信息安全保障體系，建成我國300萬平方公里管轄海域的水下探測感知系統(tǒng)，補齊我國海洋信息安全的短板弱項，確保及時發(fā)現(xiàn)可能對我國造成威脅的海上、水下各類目標，為我軍在海上訓練、巡航、軍事斗爭提供立體的信息、數(shù)據(jù)、圖像資料，提高我軍在海上的綜合作戰(zhàn)能力。

二是提升網(wǎng)絡化海上跨域作戰(zhàn)能力的戰(zhàn)略支撐。海上方向信息化作戰(zhàn)既需要多軍兵種的聯(lián)合行動，又需要國家和民間力量的支持配合，更離不開智能化海上網(wǎng)絡信息的支撐。近年來，我國海軍武器裝備有了很大發(fā)展，現(xiàn)代化成就顯著，新裝備了航母及艦載機，走向深藍全面提速。但如果缺乏覆蓋整個海戰(zhàn)場的網(wǎng)絡信息體系作支撐，航母等遠海作戰(zhàn)力量的效能將難以得到有效發(fā)揮，甚至連自身的安全都將難以得到保證。軍民一體化智慧海洋建設，就是要運用現(xiàn)代信息技術(shù)將各類傳感器、網(wǎng)絡節(jié)點、控制單元、網(wǎng)電對抗要素，包括軍用與民用、固定與機動、天上到水下，構(gòu)成全域覆蓋、無縫連接、攻防兼?zhèn)洹⑵脚_結(jié)合、軍民兩用的智能化網(wǎng)絡信息體系，平時服務各類海上經(jīng)濟活動，戰(zhàn)時支撐海上聯(lián)合作戰(zhàn)。為了構(gòu)建軍民一體化的智慧海洋及海戰(zhàn)場，商民用船應當具有融入海上網(wǎng)絡信息體系的能力，具備軍民兩種用途。美國對此非常重視，他們提出“一個海洋國家，如果沒有相適應的商民船便不能從事戰(zhàn)爭，商民船的建造計劃必須與海軍戰(zhàn)時需要相適應?！痹诤硲?zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍90%的作戰(zhàn)物資供應保障都來自民間海上力量，這些民間力量甚至直接參與了作戰(zhàn)行動。英國海軍對商船的設備情況、可以承擔什么任務，需要進行哪些改裝，需要預備什么材料，在什么地點改裝都一一進行備案，從而保證了戰(zhàn)時需要，提高了快速反應能力。英國豪華客輪“堪培拉”號在設計時因考慮了戰(zhàn)時使用問題，英阿馬島海戰(zhàn)爆發(fā)時，對其改裝只用了48小時，便迅速安裝了3個直升機平臺。俄羅斯把海上商船隊作為“第二海軍”進行重點建設，其商船建造過程中，由俄羅斯造船署和海軍代表共同負責監(jiān)督，并對其軍民融合性進行把關。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，海洋裝備的技術(shù)含量不斷提升，專業(yè)分工越來越細，保障要求越來越復雜，對海上力量軍民融合建設的要求愈發(fā)緊迫。當前，我國海上軍事能力與國家安全需求的差距比較大，要有效維護海洋安全和發(fā)展利益，必須適應海上力量建設軍民一體的客觀趨勢，加快推進海上力量構(gòu)成、綜合保障、裝備建設、力量運用，尤其是信息系統(tǒng)和信息安全等方面的軍民融合，構(gòu)建軍民一體、寓軍于民的海上網(wǎng)絡信息體系。

三是突破我國“由大到強”發(fā)展短板弱項的緊迫需求。海洋是生命的搖籃、資源的寶庫和國家強盛的依托，也是彰顯國家實力、維護國家安全的戰(zhàn)略高地。走向海洋是世界大國崛起的必然選擇和發(fā)展途徑?？v觀世界上許多發(fā)達國家和地區(qū)，都是因海而興、因海而強、因海而昌盛。世界上10個最發(fā)達國家中有8個在沿海，世界五大產(chǎn)業(yè)帶全都瀕海而建。中華民族是最早利用海洋的民族之一，但遺憾的是，歷史上我們只是從“興漁鹽之利、仗舟楫之便”的視角看待海洋，重陸輕海，致使我國的海上力量在歷史上一直比較落后。甲午戰(zhàn)爭我們敗在了海上，八國聯(lián)軍入侵也是來自海上。我們必須通過建設軍民一體化智慧海洋和智能海戰(zhàn)場，補上這一國家戰(zhàn)略能力體系中的突出短板。

21世紀是海洋世紀，向海洋要資源、要空間、要生存，已成為世界各國的共同選擇。當前，海洋已成為我國連接世界的“藍色橋梁”和“重要門戶”，我國經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)和開放格局呈現(xiàn)出前所未有的“依海、用?！碧卣鳎覈鴮ν赓Q(mào)易運輸量的90%是通過海上運輸完成的，世界航運市場19%的大宗貨物運往我國，22%的出口集裝箱來自我國。未來我國對海洋資源、海洋空間和海上通道的依賴程度持續(xù)加深。因此，只有海洋強才能國家強，只有海洋信息強才能海洋強。軍民一體化智慧海洋建設，就是要運用現(xiàn)代信息技術(shù)，全面整合各涉海管理部門及海軍的海洋信息資源，打通信息壁壘，建成軍民一體化海洋信息平臺，有效發(fā)揮多維一體信息網(wǎng)絡的最大功效，全面實現(xiàn)對我國300萬平方公里管轄海域海島、生態(tài)保護、環(huán)境污染、海上交通安全、漁業(yè)資源保護、防災減災、海上救助、突發(fā)事件的實時監(jiān)控與及時處置，從整體上提升我國對海洋的綜合管控水平，助推我國加快實現(xiàn)由大到強的歷史性轉(zhuǎn)變。

四是建設“海上絲綢之路”的重要任務。建設“海上絲綢之路”，不僅要打造貿(mào)易交通之路，也需要連通海上信息之路，以信息之路的暢通保障交通之路暢通。隨著我國建設全球海洋觀測體系的逐步推進，我國海洋信息的數(shù)據(jù)量逐步增多，信息服務覆蓋范圍更加寬廣，將對我國海洋產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)揮重要作用；為沿海國家的海洋經(jīng)濟發(fā)展、防災減災、海上交通安全等提供信息服務，帶動沿海國家海洋標準體系、價值體系的重構(gòu)，可有效提升“一帶一路”倡議的影響力；我海軍在各大洋訓練、護航、海洋交通要道安全及我國海外人民生命財產(chǎn)安全的維護，更是離不開一體化智慧海洋提供的支撐和保障。

二、軍民一體化智慧海洋及海洋信息安全體系基本構(gòu)成

傳統(tǒng)意義上的海洋是海島、海岸線和茫茫海水的簡單空間組合概念，隨著人類對海洋開發(fā)利用的不斷深入和綜合管控的逐步加強，現(xiàn)在的海洋是由海洋環(huán)境、裝備和各種人類活動等多種元素綜合作用構(gòu)成的復雜巨系統(tǒng)。過去人類面對海洋這個巨系統(tǒng)，之所以存在著開發(fā)利用能力不強、環(huán)境規(guī)律掌握不透、權(quán)益爭端處置不當?shù)?，多是由于受條件限制，缺乏對海洋的全面精準認識了解?，F(xiàn)代通信技術(shù)、計算機技術(shù)， 以及各種載體的海洋傳感器及衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展和應用， 使人類能夠以組網(wǎng)的方式，全面立體實時獲取海洋信息， 并且通過建立“數(shù)字海洋”， 可以利用數(shù)字去表達海洋。尤其是信息與物理融合構(gòu)成的CPS系統(tǒng)帶來的知識革命，使人們開始用知識去經(jīng)略海洋， 用智慧去開發(fā)利用海洋資源、建設海洋生態(tài)文明和保障國家海洋安全， 海洋技術(shù)革命已經(jīng)進入智能服務時代。因此可以說智慧海洋是海洋信息化的深度發(fā)展，是將新一代信息技術(shù)與海洋環(huán)境、海洋裝備、人類活動和管理主體四大板塊信息深度融合，實現(xiàn)互聯(lián)互通、智能化挖掘與服務，是認識和經(jīng)略海洋的神經(jīng)系統(tǒng)，也是打贏海上方向信息化局部戰(zhàn)爭的“天羅海網(wǎng)”。這個“天羅海網(wǎng)”的基本構(gòu)成包括四系統(tǒng)+兩體系。

（一）軍民一體化海洋信息綜合立體感知系統(tǒng)

海洋信息綜合立體感知系統(tǒng)是智慧海洋的核心基礎，主要功能是實現(xiàn)海洋環(huán)境（水文氣象、生物化學、生態(tài)、地質(zhì)、能源礦產(chǎn)、聲光電磁以及基礎地理信息等）、海上目標（空中、海上、水下）、涉海活動（海洋管控、資源開發(fā)、生態(tài)文明建設等）和重要海洋裝備（防務、資源開發(fā)、海洋運輸和科考裝備）等各類信息的感知獲取，為智慧海洋提供全面及時的數(shù)據(jù)來源。

建設海洋信息立體感知系統(tǒng)，需要加強我國現(xiàn)有海洋觀測、監(jiān)測和調(diào)查資源整合，采用衛(wèi)星遙感、航空遙感、地基監(jiān)測的“天空岸海船”一體化感知手段， 全面形成與海洋強國建設需求相適應的海洋信息自主感知能力， 確保能夠及時獲取管轄海域、深海大洋、南北兩極以及全球重點關注區(qū)域的全要素實時連續(xù)信息。加強天基監(jiān)測和無人機監(jiān)測，增加岸基監(jiān)測錨泊浮臺、無人監(jiān)視船等監(jiān)測手段，形成重點區(qū)域的實時監(jiān)測感知能力。開發(fā)適用于海洋漁業(yè)、海港作業(yè)、海油安全的衛(wèi)星應用技術(shù)終端，結(jié)合聲納等探測技術(shù)，實現(xiàn)漁業(yè)、海港、海油等業(yè)務的智能化、精細化作業(yè)，構(gòu)建滿足包括近岸、中遠海重點區(qū)域監(jiān)測等各種業(yè)務需求的智能數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。

（二）軍民一體化海洋柵格化信息網(wǎng)絡系統(tǒng)

海洋柵格化信息網(wǎng)絡系統(tǒng)是聯(lián)通智慧海洋各系統(tǒng)、各要素的紐帶，以衛(wèi)星通信網(wǎng)絡為骨干、以海上錨泊平臺為支撐、以艦（船）和機載通信系統(tǒng)為主體，在廣袤的海洋上形成立體覆蓋、無縫連接的柵格化網(wǎng)絡。需要在現(xiàn)有各類海上、基地通信資源基礎上，通過加強衛(wèi)星通信、5G移動通信手段，增加微波、短波通信和北斗短報文等手段，構(gòu)成“天空岸海船”一體的信息傳輸網(wǎng)絡，逐步建設覆蓋全球海域的自主通信能力，提供穩(wěn)定可靠、安全可信、高速順暢的信息傳輸與交換服務，尤其是要為艦船等機動目標提供隨遇入網(wǎng)、即插即用、按需服務的海上柵格化組網(wǎng)能力。

（三）軍民一體化海洋信息智能處理系統(tǒng)

以海洋大數(shù)據(jù)云平臺為核心的海洋信息智能處理系統(tǒng)是智慧海洋的神經(jīng)中樞，通過建設海洋大數(shù)據(jù)云平臺， 充分運用人工智能技術(shù)，實現(xiàn)對全部涉海信息基礎設施的集約利用以及各種海洋數(shù)據(jù)資料的交互融合和智慧挖掘， 顯著提升海洋信息資源的智能分析和軍民共享服務水平， 為海洋環(huán)境認知、裝備研發(fā)、安全管控、智能應用等提供海洋存儲計算資源、數(shù)據(jù)資源和應用資源等支撐服務。發(fā)展基于高分辨率影像數(shù)據(jù)、高精度位置數(shù)據(jù)和高動態(tài)專題的時空地理信息融合處理與應用服務一體化平臺，實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源、軟硬件資源高效定制化共享服務，提供海洋各類業(yè)務一站式的技術(shù)和信息服務。

（四）軍民一體化海洋信息綜合應用系統(tǒng)

海洋信息綜合應用系統(tǒng)是智慧海洋核心價值的體現(xiàn)， 通過統(tǒng)一規(guī)劃設計面向海洋安全與權(quán)益維護、海洋綜合管理、海洋開發(fā)利用、海洋公共服務保障、海洋環(huán)境認知和生態(tài)文明建設、海上聯(lián)合作戰(zhàn)等需求，以升級、重構(gòu)、新建等方式整合各部門涉海信息存量資源，研制基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務的特色應用裝備，融合現(xiàn)有聲學、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)特色業(yè)務的感知，基于海洋一體化平臺的數(shù)據(jù)服務和二次開發(fā)接口，構(gòu)建海洋業(yè)務應用系統(tǒng)，實現(xiàn)對海洋生態(tài)、管道、重要航線、島礁等重點區(qū)域的監(jiān)控，實現(xiàn)對疑點區(qū)域船只、漁業(yè)捕撈、資源開采等海洋活動快速監(jiān)測、智能管理、決策分析、輔助評估等，支撐海洋各項業(yè)務的科學管控和智能處置。

智慧海洋在國防和軍事上的應用具有非常大的潛力。一是目標活動規(guī)律和運動特征的提取。利用重點目標數(shù)據(jù)提取其主要特征，進行圖形化表示，便于對情況作出準確分析。 二是目標識別模型的建立。采用神經(jīng)網(wǎng)絡等方法，將訓練好的模型移植到機上，保證處理效率和準確度，便于對情況的精準認知判斷。 三是數(shù)據(jù)的價值挖掘。分析特定場景下的應對活動特征、進行多類數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析，掌握基本規(guī)律，便于對情況發(fā)展變化提前作出預判斷。這些知識的深度挖掘，在未來海上方向信息化戰(zhàn)爭中將有極其重要的價值，可以運用積累的大量數(shù)據(jù)資源和形成的模型系統(tǒng)，為應對海上突發(fā)事件、遂行海上聯(lián)合作戰(zhàn)任務提供方案擬制、任務規(guī)劃、決策評估等智能化服務。

（五）軍民一體化海洋信息標準規(guī)范體系

沒有軍民標準的一體化就沒有智慧海洋的軍民一體化。著眼軍民一體智慧海洋建設發(fā)展需求，在現(xiàn)有軍用和民用標準的基礎上，加強整合轉(zhuǎn)化，建立一整套軍民一體的海洋信息獲取、傳輸、處理分析、產(chǎn)品研制與應用服務的通用標準規(guī)范體系。在標準研究、編制、優(yōu)化、驗證、檢測、評估全過程，軍民一體協(xié)同，最大限度統(tǒng)一技術(shù)體制及標準規(guī)范，避免出現(xiàn)軍民之間的技術(shù)性壁壘和制度性障礙。

（六）軍民一體化海洋信息安全保障體系

建設軍民一體化智慧海洋，必須以信息安全作保障。智慧海洋的關鍵軟硬件（比如，核心芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、衛(wèi)星導航定定位系統(tǒng)等）必須實現(xiàn)自主可控。在此基礎上建設包括基礎設施安全、通信網(wǎng)絡安全、計算環(huán)境安全、區(qū)域邊界安全，以及云平臺安全在內(nèi)的自主化安全保障體系，以此保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源、關鍵基礎設施、網(wǎng)絡信息系統(tǒng)在網(wǎng)絡攻擊和自然災難面前安全可靠運行。

三、推進軍民一體化智慧海洋及海洋信息安全建設的對策措施

智慧海洋及海洋信息安全建設是一項長期性、基礎性和戰(zhàn)略性的任務，應著眼海洋強國建設目標，像我國實施的航天工程一樣，做好統(tǒng)籌規(guī)劃，分階段、有步驟地滾動實施。

（一）搞好智慧海洋建設總體設計

著眼海洋領域經(jīng)濟建設和國防軍事需求，對智慧海洋和海洋信息安全建設進行一體化總體設計，并將有關涉海重大專項和“十三五”啟動建設的相關涉海軍民融合示范項目納入其中，形成最頂層的體系化解決方案，納入“十四五”軍民融合重大示范工程，目標是建設成軍民融合的標志性成果，成為海洋強國的主體內(nèi)容，成為打贏海上方向信息化局部戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略支撐。

（二）完善海洋領域軍民融合體制機制

探索創(chuàng)新建立建管用統(tǒng)籌、產(chǎn)學研聯(lián)動、科研與應用相結(jié)合的體制機制，積極推進海洋信息基礎設施軍民共建、信息產(chǎn)業(yè)共融、信息安全共保方法途徑，探索政府和軍隊購買服務的管理運營模式。按照國家戰(zhàn)略部署，適應重點任務和業(yè)務需求，做好資源間的協(xié)調(diào)配合，統(tǒng)籌推進軍民一體化智慧海洋和海洋信息安全發(fā)展。

（三）健全海洋信息資源軍民融合共享機制

制定國家海洋信息資源軍民融合及共享共用政策法規(guī)，整合建設國家層面的海洋大數(shù)據(jù)資源體系，搭建標準統(tǒng)一、開放兼容的軍民共用海洋大數(shù)據(jù)云平臺，推進數(shù)據(jù)資源的互聯(lián)互通，顯著提升海洋大數(shù)據(jù)的處理分析、深度融合和共享開放服務水平，充分發(fā)揮海洋信息的服務效能。

（四）加強核心關鍵信息技術(shù)軍民協(xié)同攻關

圍繞海洋信息感知技術(shù)和裝備領域基礎信息器件國產(chǎn)化程度偏低的短板，加強國產(chǎn)技術(shù)裝備研制，特別是海洋核心裝備關鍵零部件、傳感器等的研制和產(chǎn)業(yè)化，突破關鍵核心技術(shù)，獲得一批原創(chuàng)性技術(shù)成果和發(fā)明專利，提升我國海洋信息感知技術(shù)裝備自主創(chuàng)新能力，為軍民一體化智慧海洋建設提供強大的技術(shù)支撐和裝備保障。