探秘中国海洋无人监测网

本文选自同名公众号“六分仪地球”2020年6月20日文章。

中国已经在南海北部的海南岛和西沙群岛之间建立了由传感器和通讯网络组成的海底探测网络，这是国有中国电子科技集团公司（CETC）“蓝海信息网络”项目一部分，目的是利用信息技术探测和控制海洋环境。这个2016年到2019年在南海北部建成的网络据说还只是一个演示系统，该系统未来将覆盖中国南海。该系统主要还是一个环境监测和通讯系统，但很明显它在军用探测和通讯方面具有重要作用。

该网络肉眼可见部分包括两种“海洋电子站”，正式名称为“浮台信息系统"和“岛礁信息系统”，2018年年中，AMTI（ASIA MARITIME TRANSPARENCY INITIATIVE，亚洲海事透明倡议组织）在卫星图片中发现了西沙群岛浪花礁附近的一部“岛礁信息系统”平台。

上图：部署于海南岛与西沙群岛之间的浮动平台，卫星图片摄于2019年2月7日。

上图：部署于浪花礁的岛礁型平台，2020年4月28日。

固定与浮动台站的部署

2020年6月，CETC在海南岛部署了5个浮动平台，在浪花礁部署了1个固定平台，后又在海南岛海岸部署了1个固定平台。CETC海南岛总部附近有1个在建的特制固定平台用于技术研发。

AMTI通过MAXAR卫星图像确定了各平台位置，AMTI追踪了从制造到部署全过程，可以确定其详细信息。2016年4月CETC部署了第一部试生产型平台FT3001，位于海南岛东海岸10海里的位置。2017年上半年，海南岛工厂开始生产FT3002到FT3005四个浮动平台。这些平台用浮吊转运和安装。

上图：2018年4月4日，海南岛工厂所在地。

上图：2020年6月，海南岛工厂所在地。

2017年下半年，CETC制造了2部岛礁型固定平台，其中一部2018年3月部署于浪花礁，另一部到2020年2月仍在建造中。

CETC有能力在一个星期内完成浮动平台的部署。2019年3月将海南岛南部的FT3002重新部署到琼州海峡西侧。CETC在社交媒体上发布了相关图片，表彰工作人员。三个月后CETC将FT3003部署到海峡的另一端FT3002平台东边30海里处，这两个平台能监控所有进出琼州海峡的船舶。

平台能力

2016年初部署试生产型平台时CETC取得了多项与浮动“信息监控系统”相关的技术专利，还获得了至少一项“浮动观测系统”的美国专利。CETC的专利申请显示了其浮动平台的大致情况和许多技术细节。40米高的浮动平台包括上部结构和底部甲板，部署完毕后半个锚泊平台在水面以下，保证平台稳定，甲板上方的太阳能阵列电池板供电，必要时汽油发电机可提供备用电力，风能和浪涌也可提供清洁能源。

固定和浮动平台上装有多种传感器，也是信息中转站。浮动平台专利中提到一体化“观察设备”，可搜集环境数据，如洋流、气压、气温、含盐量等数据，并未专门提及声纳和水声传感器之类的水下监测系统，但说明“可加装其他种水下用类观测设备和辅助设备”。

专利表明，浮动平台的大部分通讯设备和部分传感器都安装在甲板上部的雷达天线罩内，包括K波段卫星天线和L波段卫星天线、无线电天线和蜂窝式通信系统天线，传感器包括广播式自动回报监视系统ADS-B天线、自动识别系统天线、小型对空对海搜索雷达。根据CETC的说明书，由于地球曲率和平台本身动力系统限制，雷达性能有限，只能探测到视线范围内的大型飞机和船舶。官方说明雷达可以探测到半径30海里范围内雷达反射面积大于20平方英尺的小型飞机和无人飞行器。

固定平台性能比浮动平台要好，值得注意的是装有对流层散射电波发射天线。在卫星图像中平台北侧可以看见。

对流层散射系统能够进行超地平线通信，范围大于200海里，浪花礁平台天线指向永兴岛方向，两者相距仅46海里。相比于卫星或其他无线电通讯方式，对流层散射通讯难以探测、阻塞、截获。

“蓝海信息网络”展示系统

CETC的浮动和固定一体式平台是“蓝海信息网络”的组成部分，还有其他一些可临时部署的组件，包括浮标、固定和可多次部署的水下传感器，例如声纳和水声系统以及无人飞行器，无人潜航器和无人艇。因此这些平台远不是一个“展示系统”那么简单，而是类似一个技术验证网络。

关于这一展示系统有篇名为《基于蓝海信息网络的海洋环境平行监测体系建模研究》的文章，文章作者为中国科学院CETC海洋信息研究所和中国人民解放军海军研究所，于2020年3月刊登在中国科学院《自动化学报》上。据此文所述，CETC为“蓝海信息网络”的这一演示网络提供资金支持，这一网络部署在海南岛陵水和西沙群岛之间的海域，具有多种探测和通讯能力。除上述固定和浮动平台，还有浮标、舢板、无人艇、无人机、水下垂直声纳阵列、水声通讯系统、水下固定阵列。中国大气和地球观测卫星以及中星-11之类的通信卫星也为该系统提供支持。

关于该系统的其他相关信息不甚明朗，而期刊杂志上的文章介绍更多的是远景目标而非当前现状。例如，杂志文章配图表明在西沙群岛的北礁部署了岛礁型固定平台，但至少到2020年5月卫星图像上并没有发现。最大可能是平台仍在海南岛的厂房中，且因某种原因改为部署于浪花礁。

文中还明确“蓝海信息网络”有自己的数据处理中心，可能就是中电科海洋信息技术研究院，据报道该研究院位于陵水的清水湾工业园区，卫星图像显示清水湾安装了设备，看起来像是配备了雷达天线罩和太阳能电池的岸基固定信息平台，与岛礁型一体化信息平台类似。

上图：CETC在海洋工业园中的固定平台，2020年6月2日。

网络用途

浮动式和固定式信息平台及其他设备在南海的部署引起周边国家关注，不过就CETC来说这就是一个环境监测和通讯系统，但该系统明显可用于军事用途。各种环境数据—尤其是详细、持续的水文数据—可供海军用来制订行动计划和部署被动声纳系统，除此以外，2019年4月的《解放军报》提到该平台可用于南海的“岛礁防御作战”。所有与蓝海信息网络有关的文章都提到军民两用和保卫中国海洋国家战略利益。

爆发危机时快速部署和重新定位这些平台的能力使得中国能够在危机中具有信息优势，这包括对有争议海域和岛礁的持续监控。最明显的军事用途是可用于填补雷达、声纳探测空白，弥补军用通讯的不足。浮动式平台具有突出的危机响应能力。在自然灾害应对方面，这一系统也可以部署在海岸线，提供大气和海洋雷达监测以及快速移动通信。

该系统的潜在应用会带来一些安全、政治和法律方面的问题，尤其是在有争议区域应用。如果中国在有争议岛礁部署固定式平台，其他国家会作何反应？即便是只用于环境研究。比如如将该设备部署于黄岩岛，一定会引起周边国家的反弹，对中菲关系和中美关系都会产生影响。周边国家也在其专属经济区内拥有合法的海洋科学研究权利，肯定会拒绝在其大陆架范围内部署此类平台，在中国东海和南海有争议海域部署这一系统会招致这些国家的反对。

CETC曾谈及在当前的演示系统范围之外甚至中国领海范围之外建设该系统。如2019年6月《电子科技》杂志专刊上，CETC正式提及“蓝海信息系统”未来的三大目标：

2025年，在关键海域完成“蓝海信息系统”建设，开始“一带一路”沿线海域的建设，这是为了满足军民两方对中国有管辖权海域信息的急迫需求。

2035年，扩建“一带一路”沿线海域网络建设，为中国海上丝绸之路提供充分保障。

2050年，建设“极地海洋信息网络”，引领全球海洋信息产业。

我们将拭目以待CETC能够实现其雄心壮志。6月，卫星图像还未发现海南岛厂房中的新建浮动式和固定式平台，但这一网络的发展是有目共睹的。蓝海信息网络演示系统是最明显的证据，是这一领域内最为雄心勃勃的计划，它能助力中国实现成为强大海洋力量的宏伟目标。