我國海洋傳感器的發展脈絡及重要意義

2019-04-01 08:36

我國海洋傳感器的發展現狀

目前的海洋溫、鹽、深、流速等物理傳感器技術已經近20年沒有更新換代，其響應時間慢、體積大、功耗大、重量大、成本高、非環保等缺點已經阻礙了海洋觀測的需求和許多新的應用開展。

海洋化學傳感器、海洋微生物傳感器也都存在不能與時俱進的問題，我國目前尚不具備全面、完整的微生物數據庫，適合長期海洋監測的便攜、低功耗、原位、實時、快速、精確的海洋微生物傳感器也未有相關產品。

中國90%的傳感器依賴進口，只有通過國產化來降低成本，國內海工裝備才用得起傳感器。國外的海洋傳感器已經近二十年沒有更新換代了，但是在過去二十年，材料技術、信息技術、集成電路技術等都取得了很大的進步，當這些新技術滲透到海洋傳感器領域的時候，就會有大的突破。

預計2年—5年內國產傳感器將實現量產，基于這些新的技術未來將實現傳感器領域的彎道超車。傳感器的應用普及，將會對多個領域帶來突破性的發展。未來國產傳感器將實現遠程實時監測，云端傳送信息，由中心處理器來掌握實時信息，隨時進行檢測校對。

我國海洋觀測的未來趨勢

經過多年的發展我國已建成了包括海洋站、浮標、調查觀測船、海監飛機，以及利用國外遙感衛星資料的海洋環境初級監測網。

①大力發展基于衛星的全球海洋環境探測體系，同時發展基于無人機的區域海洋環境機動探測系統，兩者相輔相成，優勢互補。

②建立高密度立體觀測網絡，從總體上看，國際海洋觀測的目標是建立全球聯網的立體觀測系統，目前已發展起包括衛星遙感、浮標陣列、海洋觀測站、水下剖面、海底有纜網絡和科學考察船的全球化觀測網絡。有針對性地在關鍵海區建立多參數長期、立體、實時監測網，有效、連續地獲取和傳遞海洋長時間序列綜合參數。

③發揮各行業優勢提升科技創新水平，由于海洋監測技術涉及的學科繁多，且一個單位或一個團體又不可能在海洋監測技術各學科都處于領先地位，因此就必須先梳理海洋觀測技術核心技術，緊跟該領域世界發展潮流，提出一批極具核心競爭力的關鍵技術。

市場空間大技術有待提高

據統計，2017年中國的傳感器市場為2070億元，預計到2021年可以達到5937億元。世界智能傳感器市場2015年已經達到1萬億元，在2016-2020年間，可以達到20%的年復合增長率。因此，傳感器的需求量極大，在全球也具有廣闊的市場。

未來，我國將基于創新的光電集成芯片和光學傳感原理，基于光電集成芯片技術，依靠發展成熟的集成電路的制造設備與工藝水平和在中國國產化的集成電路芯片制造水平，結合我國已搭建起的芯片產業鏈，通過國內外的密切合作，開發具有自主知識產權的芯片級海洋物理、化學和微生物傳感器，并且實現微型化與國產化，推進“兩用”研究，進一步將海洋傳感器開發應用到高端智能裝備的制造領域，加速實現“中國制造2025”所依托的高端智能傳感器芯片的國產化。

總結

要解決海洋領域核心關鍵技術受制于人的問題，關鍵是增強科技攻關能力，強化自主創新成果的源頭供給。應在重點領域超前部署、大膽探索，通過任務目標的科學梳理、凝練與布局，加強技術團隊的學科交叉與協同攻關，強化新原理、新方法創新與已有技術的完善，多項并舉才能掌握海洋科技發展主動權，解決“卡脖子”問題。

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