军民一体化智慧海洋建设及海洋信息安全问题研究

◎中国电子信息产业发展研究院学术委员会军民融合专委会主任委员 张子利

海洋领域的军民融合，在国家军民融合战略规划中被列为六大新兴领域之首，这充分体现了海洋领域军民融合在整个军民融合中的重要战略要位。而在海洋领域的军民融合中，构建军民一体化智慧海洋及海洋信息安全保障体系，又是信息时代海洋领域军民融合的重要内容，也是建设“海洋强国”的时代要求。

一、加强军民一体化智慧海洋及海洋信息安全建设的战略意义

新时代，我们要更深刻地认识海洋、更有效地经略海洋、更充分地利用海洋、更可靠地保障海洋安全，必须全面加强军民一体化智慧海洋及海洋信息安全建设，这既是现实紧迫任务，更是历史发展必然，对此我们应当进一步深化认识，增强紧迫感责任感。

一是维护国家安全和发展利益的必然要求。习近平总书记强调，“世界正发生前所未有之大变局，我国正处于由大向强发展的关键阶段，我军正经历着一场革命性变革。”长期以来，域内域外某些强国对我国实施海上围堵，周边国家也对我国海域海岛非法侵占，我管辖海域海岛和海洋战略利益面临巨大的挑战，未来我国国家安全威胁主要来自海上。随着我国的崛起，我们面临的外部风险和安全威胁越来越大。只有通过军民深度融合，才能加快我国的国防和军队建设，全面提升维护国家安全的能力。我国未来一个时期最主要的威胁来自海上，我军未来一个时期最主要的任务是应对来自海上方向的信息化局部战争。这就要求我们，把海上方向的军民融合、信息化领域的军民融合作为军民融合的重点突出出来，大力实施“智慧+海洋”工程，加快构建军民一体化的智慧海洋及海洋信息安全保障体系，建成我国300万平方公里管辖海域的水下探测感知系统，补齐我国海洋信息安全的短板弱项，确保及时发现可能对我国造成威胁的海上、水下各类目标，为我军在海上训练、巡航、军事斗争提供立体的信息、数据、图像资料，提高我军在海上的综合作战能力。

二是提升网络化海上跨域作战能力的战略支撑。海上方向信息化作战既需要多军兵种的联合行动，又需要国家和民间力量的支持配合，更离不开智能化海上网络信息的支撑。近年来，我国海军武器装备有了很大发展，现代化成就显著，新装备了航母及舰载机，走向深蓝全面提速。但如果缺乏覆盖整个海战场的网络信息体系作支撑，航母等远海作战力量的效能将难以得到有效发挥，甚至连自身的安全都将难以得到保证。军民一体化智慧海洋建设，就是要运用现代信息技术将各类传感器、网络节点、控制单元、网电对抗要素，包括军用与民用、固定与机动、天上到水下，构成全域覆盖、无缝连接、攻防兼备、平台结合、军民两用的智能化网络信息体系，平时服务各类海上经济活动，战时支撑海上联合作战。为了构建军民一体化的智慧海洋及海战场，商民用船应当具有融入海上网络信息体系的能力，具备军民两种用途。美国对此非常重视，他们提出“一个海洋国家，如果没有相适应的商民船便不能从事战争，商民船的建造计划必须与海军战时需要相适应。”在海湾战争和伊拉克战争中，美军90%的作战物资供应保障都来自民间海上力量，这些民间力量甚至直接参与了作战行动。英国海军对商船的设备情况、可以承担什么任务，需要进行哪些改装，需要预备什么材料，在什么地点改装都一一进行备案，从而保证了战时需要，提高了快速反应能力。英国豪华客轮“堪培拉”号在设计时因考虑了战时使用问题，英阿马岛海战爆发时，对其改装只用了48小时，便迅速安装了3个直升机平台。俄罗斯把海上商船队作为“第二海军”进行重点建设，其商船建造过程中，由俄罗斯造船署和海军代表共同负责监督，并对其军民融合性进行把关。随着科学技术的不断发展，海洋装备的技术含量不断提升，专业分工越来越细，保障要求越来越复杂，对海上力量军民融合建设的要求愈发紧迫。当前，我国海上军事能力与国家安全需求的差距比较大，要有效维护海洋安全和发展利益，必须适应海上力量建设军民一体的客观趋势，加快推进海上力量构成、综合保障、装备建设、力量运用，尤其是信息系统和信息安全等方面的军民融合，构建军民一体、寓军于民的海上网络信息体系。

三是突破我国“由大到强”发展短板弱项的紧迫需求。海洋是生命的摇篮、资源的宝库和国家强盛的依托，也是彰显国家实力、维护国家安全的战略高地。走向海洋是世界大国崛起的必然选择和发展途径。纵观世界上许多发达国家和地区，都是因海而兴、因海而强、因海而昌盛。世界上10个最发达国家中有8个在沿海，世界五大产业带全都濒海而建。中华民族是最早利用海洋的民族之一，但遗憾的是，历史上我们只是从“兴渔盐之利、仗舟楫之便”的视角看待海洋，重陆轻海，致使我国的海上力量在历史上一直比较落后。甲午战争我们败在了海上，八国联军入侵也是来自海上。我们必须通过建设军民一体化智慧海洋和智能海战场，补上这一国家战略能力体系中的突出短板。

21世纪是海洋世纪，向海洋要资源、要空间、要生存，已成为世界各国的共同选择。当前，海洋已成为我国连接世界的“蓝色桥梁”和“重要门户”，我国经济发展形态和开放格局呈现出前所未有的“依海、用海”特征，我国对外贸易运输量的90%是通过海上运输完成的，世界航运市场19%的大宗货物运往我国，22%的出口集装箱来自我国。未来我国对海洋资源、海洋空间和海上通道的依赖程度持续加深。因此，只有海洋强才能国家强，只有海洋信息强才能海洋强。军民一体化智慧海洋建设，就是要运用现代信息技术，全面整合各涉海管理部门及海军的海洋信息资源，打通信息壁垒，建成军民一体化海洋信息平台，有效发挥多维一体信息网络的最大功效，全面实现对我国300万平方公里管辖海域海岛、生态保护、环境污染、海上交通安全、渔业资源保护、防灾减灾、海上救助、突发事件的实时监控与及时处置，从整体上提升我国对海洋的综合管控水平，助推我国加快实现由大到强的历史性转变。

四是建设“海上丝绸之路”的重要任务。建设“海上丝绸之路”，不仅要打造贸易交通之路，也需要连通海上信息之路，以信息之路的畅通保障交通之路畅通。随着我国建设全球海洋观测体系的逐步推进，我国海洋信息的数据量逐步增多，信息服务覆盖范围更加宽广，将对我国海洋产业国际化发挥重要作用；为沿海国家的海洋经济发展、防灾减灾、海上交通安全等提供信息服务，带动沿海国家海洋标准体系、价值体系的重构，可有效提升“一带一路”倡议的影响力；我海军在各大洋训练、护航、海洋交通要道安全及我国海外人民生命财产安全的维护，更是离不开一体化智慧海洋提供的支撑和保障。

二、军民一体化智慧海洋及海洋信息安全体系基本构成

传统意义上的海洋是海岛、海岸线和茫茫海水的简单空间组合概念，随着人类对海洋开发利用的不断深入和综合管控的逐步加强，现在的海洋是由海洋环境、装备和各种人类活动等多种元素综合作用构成的复杂巨系统。过去人类面对海洋这个巨系统，之所以存在着开发利用能力不强、环境规律掌握不透、权益争端处置不当等，多是由于受条件限制，缺乏对海洋的全面精准认识了解。现代通信技术、计算机技术， 以及各种载体的海洋传感器及卫星遥感技术的发展和应用， 使人类能够以组网的方式，全面立体实时获取海洋信息， 并且通过建立“数字海洋”， 可以利用数字去表达海洋。尤其是信息与物理融合构成的CPS系统带来的知识革命，使人们开始用知识去经略海洋， 用智慧去开发利用海洋资源、建设海洋生态文明和保障国家海洋安全， 海洋技术革命已经进入智能服务时代。因此可以说智慧海洋是海洋信息化的深度发展，是将新一代信息技术与海洋环境、海洋装备、人类活动和管理主体四大板块信息深度融合，实现互联互通、智能化挖掘与服务，是认识和经略海洋的神经系统，也是打赢海上方向信息化局部战争的“天罗海网”。这个“天罗海网”的基本构成包括四系统+两体系。

（一）军民一体化海洋信息综合立体感知系统

海洋信息综合立体感知系统是智慧海洋的核心基础，主要功能是实现海洋环境（水文气象、生物化学、生态、地质、能源矿产、声光电磁以及基础地理信息等）、海上目标（空中、海上、水下）、涉海活动（海洋管控、资源开发、生态文明建设等）和重要海洋装备（防务、资源开发、海洋运输和科考装备）等各类信息的感知获取，为智慧海洋提供全面及时的数据来源。

建设海洋信息立体感知系统，需要加强我国现有海洋观测、监测和调查资源整合，采用卫星遥感、航空遥感、地基监测的“天空岸海船”一体化感知手段， 全面形成与海洋强国建设需求相适应的海洋信息自主感知能力， 确保能够及时获取管辖海域、深海大洋、南北两极以及全球重点关注区域的全要素实时连续信息。加强天基监测和无人机监测，增加岸基监测锚泊浮台、无人监视船等监测手段，形成重点区域的实时监测感知能力。开发适用于海洋渔业、海港作业、海油安全的卫星应用技术终端，结合声纳等探测技术，实现渔业、海港、海油等业务的智能化、精细化作业，构建满足包括近岸、中远海重点区域监测等各种业务需求的智能数据获取系统。

（二）军民一体化海洋栅格化信息网络系统

海洋栅格化信息网络系统是联通智慧海洋各系统、各要素的纽带，以卫星通信网络为骨干、以海上锚泊平台为支撑、以舰（船）和机载通信系统为主体，在广袤的海洋上形成立体覆盖、无缝连接的栅格化网络。需要在现有各类海上、基地通信资源基础上，通过加强卫星通信、5G移动通信手段，增加微波、短波通信和北斗短报文等手段，构成“天空岸海船”一体的信息传输网络，逐步建设覆盖全球海域的自主通信能力，提供稳定可靠、安全可信、高速顺畅的信息传输与交换服务，尤其是要为舰船等机动目标提供随遇入网、即插即用、按需服务的海上栅格化组网能力。

（三）军民一体化海洋信息智能处理系统

以海洋大数据云平台为核心的海洋信息智能处理系统是智慧海洋的神经中枢，通过建设海洋大数据云平台， 充分运用人工智能技术，实现对全部涉海信息基础设施的集约利用以及各种海洋数据资料的交互融合和智慧挖掘， 显著提升海洋信息资源的智能分析和军民共享服务水平， 为海洋环境认知、装备研发、安全管控、智能应用等提供海洋存储计算资源、数据资源和应用资源等支撑服务。发展基于高分辨率影像数据、高精度位置数据和高动态专题的时空地理信息融合处理与应用服务一体化平台，实现卫星数据资源、软硬件资源高效定制化共享服务，提供海洋各类业务一站式的技术和信息服务。

（四）军民一体化海洋信息综合应用系统

海洋信息综合应用系统是智慧海洋核心价值的体现， 通过统一规划设计面向海洋安全与权益维护、海洋综合管理、海洋开发利用、海洋公共服务保障、海洋环境认知和生态文明建设、海上联合作战等需求，以升级、重构、新建等方式整合各部门涉海信息存量资源，研制基于卫星数据服务的特色应用装备，融合现有声学、大数据、物联网技术，实现特色业务的感知，基于海洋一体化平台的数据服务和二次开发接口，构建海洋业务应用系统，实现对海洋生态、管道、重要航线、岛礁等重点区域的监控，实现对疑点区域船只、渔业捕捞、资源开采等海洋活动快速监测、智能管理、决策分析、辅助评估等，支撑海洋各项业务的科学管控和智能处置。

智慧海洋在国防和军事上的应用具有非常大的潜力。一是目标活动规律和运动特征的提取。利用重点目标数据提取其主要特征，进行图形化表示，便于对情况作出准确分析。 二是目标识别模型的建立。采用神经网络等方法，将训练好的模型移植到机上，保证处理效率和准确度，便于对情况的精准认知判断。 三是数据的价值挖掘。分析特定场景下的应对活动特征、进行多类数据的关联分析，掌握基本规律，便于对情况发展变化提前作出预判断。这些知识的深度挖掘，在未来海上方向信息化战争中将有极其重要的价值，可以运用积累的大量数据资源和形成的模型系统，为应对海上突发事件、遂行海上联合作战任务提供方案拟制、任务规划、决策评估等智能化服务。

（五）军民一体化海洋信息标准规范体系

没有军民标准的一体化就没有智慧海洋的军民一体化。着眼军民一体智慧海洋建设发展需求，在现有军用和民用标准的基础上，加强整合转化，建立一整套军民一体的海洋信息获取、传输、处理分析、产品研制与应用服务的通用标准规范体系。在标准研究、编制、优化、验证、检测、评估全过程，军民一体协同，最大限度统一技术体制及标准规范，避免出现军民之间的技术性壁垒和制度性障碍。

（六）军民一体化海洋信息安全保障体系

建设军民一体化智慧海洋，必须以信息安全作保障。智慧海洋的关键软硬件（比如，核心芯片、操作系统、数据库系统、卫星导航定定位系统等）必须实现自主可控。在此基础上建设包括基础设施安全、通信网络安全、计算环境安全、区域边界安全，以及云平台安全在内的自主化安全保障体系，以此保证系统的数据资源、关键基础设施、网络信息系统在网络攻击和自然灾难面前安全可靠运行。

三、推进军民一体化智慧海洋及海洋信息安全建设的对策措施

智慧海洋及海洋信息安全建设是一项长期性、基础性和战略性的任务，应着眼海洋强国建设目标，像我国实施的航天工程一样，做好统筹规划，分阶段、有步骤地滚动实施。

（一）搞好智慧海洋建设总体设计

着眼海洋领域经济建设和国防军事需求，对智慧海洋和海洋信息安全建设进行一体化总体设计，并将有关涉海重大专项和“十三五”启动建设的相关涉海军民融合示范项目纳入其中，形成最顶层的体系化解决方案，纳入“十四五”军民融合重大示范工程，目标是建设成军民融合的标志性成果，成为海洋强国的主体内容，成为打赢海上方向信息化局部战争的战略支撑。

（二）完善海洋领域军民融合体制机制

探索创新建立建管用统筹、产学研联动、科研与应用相结合的体制机制，积极推进海洋信息基础设施军民共建、信息产业共融、信息安全共保方法途径，探索政府和军队购买服务的管理运营模式。按照国家战略部署，适应重点任务和业务需求，做好资源间的协调配合，统筹推进军民一体化智慧海洋和海洋信息安全发展。

（三）健全海洋信息资源军民融合共享机制

制定国家海洋信息资源军民融合及共享共用政策法规，整合建设国家层面的海洋大数据资源体系，搭建标准统一、开放兼容的军民共用海洋大数据云平台，推进数据资源的互联互通，显著提升海洋大数据的处理分析、深度融合和共享开放服务水平，充分发挥海洋信息的服务效能。

（四）加强核心关键信息技术军民协同攻关

围绕海洋信息感知技术和装备领域基础信息器件国产化程度偏低的短板，加强国产技术装备研制，特别是海洋核心装备关键零部件、传感器等的研制和产业化，突破关键核心技术，获得一批原创性技术成果和发明专利，提升我国海洋信息感知技术装备自主创新能力，为军民一体化智慧海洋建设提供强大的技术支撑和装备保障。