水下声纳（声呐）组件、阵列、系统 行业

专题研究报告

——基本认知、产业链、重点企业与技术趋势全景洞察

研究类型：行业专题深度研究（完整版）

研究日期：2026年5月

数据来源：基于68份公开研究报告与技术文献

报告字数：约65,000+字

第一章 声呐基本认知研究

1.1 声呐的定义与基本原理

声呐（Sonar）是"Sound Navigation and Ranging"的缩写，即"声波导航与测距"。声呐是利用声波在水中的传播特性，通过电声转换和信息处理，实现水下目标探测、定位、跟踪、识别、通信及导航等功能的电子设备。声波是迄今为止人类所知的唯一能在海洋中实现远距离传播的能量形式，这使得声呐成为水下探测与通信的核心技术手段。

声呐的基本工作原理可概括为：发射换能器将电信号转换为声信号发射到水中，声波在水中传播遇到目标后产生反射（回波），接收换能器将回波声信号转换回电信号，经过信号处理系统进行分析提取目标信息。声呐的测距原理基于声速和传播时间：距离（R）= 声速（c）× 往返时间（t）/ 2。海水中声速约为1500米/秒（实际受温度、盐度、深度等因素影响而变化）。

声呐系统与光学探测和雷达探测的根本区别在于介质的不同。电磁波（光和雷达波）在水中衰减极快，通常只能传播数米至数十米；而声波在水中传播衰减小，低频声波可传播数百甚至上千公里。正因如此，在浑浊水域、深水环境或完全黑暗的海底，声呐是唯一有效的远距离探测手段，因此被称为"水下世界的眼睛"。在海洋环境中，水深超过20米时光照大幅减弱，百米深海完全黑暗；而声呐完全不受光照、水体浑浊度影响，穿透性强，能够在极端环境下正常工作。这也是水下机器人（ROV）普遍配备声呐的根本原因。

从声学物理学角度来看，声波在水中的传播受到声速剖面的显著影响。海水中声速是温度、盐度和深度的函数，通常在表层由于温度较高而声速较大，随深度增加温度降低导致声速下降至某一极小值（深海声道轴），此后随深度增加静压力增大又使声速缓慢上升。这种声速分布形成了特殊的声传播通道，其中最重要的包括：

表面声道： 在海洋表层，温度随深度增加而降低，声速随之减小，声波被"束缚"在表层附近传播。表面声道使声呐在浅层具有较远的探测距离，美国AN/BQS-13DNA球阵声呐在表面声道条件下的被动探测距离约30公里。

深海声道（SOFAR声道）： 深海声道轴通常位于水深约700-1200米处（随纬度和季节变化），该处声速达到极小值。在声道轴附近发射的声波不断被折射回声道轴，实现超远距离传播。深海声道条件下，AN/BQS-13DNA球阵的被动探测距离可达90公里。SOFAR声道是水声远程传播最重要的物理基础。

海底反射传播： 声波经海底反射后继续传播，可实现比直达路径更远的传播距离。在海底反射条件下，AN/BQS-13DNA的被动探测距离约60公里。

会聚区传播： 在特定声速剖面条件下，声波经折射后聚焦在距声源数十公里的区域（会聚区），在会聚区内声压级显著增强。低频主动声呐利用会聚区效应可实现高效远程探测，会聚区发射调控技术是当前主动探测的重要研究方向。

核心概念：

• 换能器 ：声呐的核心器件，负责声能与电能的相互转换，分为发射换能器和接收换能器（水听器）。

• 声速 ：海水中约1500m/s，受温度（主因）、盐度、深度影响，形成不同的声传播通道。

• 声呐方程 ：描述声呐检测性能的基本方程，包括声源级、传播损失、噪声级、目标强度、检测阈等参数。

1.2 声呐的分类体系

声呐系统按照不同的分类维度，可以划分为多种类型。了解声呐的分类体系，对于理解整个行业的技术格局和产品谱系至关重要。

1.2.1 按工作方式分类

主动声呐（Active Sonar）： 主动发射声波并接收目标反射回波来探测目标。主动声呐能够同时测定目标的方位和距离，但对自身隐蔽性不利，因为发射的声信号可能被敌方截获。主动声呐广泛应用于水面舰艇反潜作战、水雷探测、避碰导航等场景。其工作频率通常较低（1-10kHz），以追求更远的探测距离。

被动声呐（Passive Sonar）： 不主动发射声信号，仅接收目标自身辐射的噪声（如潜艇螺旋桨噪声、机械噪声等）来进行探测和识别。被动声呐具有良好的隐蔽性，不会暴露自身位置，但不能探测不发出噪声的目标，且通常只能获取目标方位而难以直接测距。被动声呐的工作频率极低（几十Hz至1kHz），利用低频线谱传播距离最远。

主被动联合声呐： 结合主动和被动探测模式，通过协同优化实现更优的综合探测性能。在安静型潜艇日益增多的背景下，主被动联合探测成为当前研究热点，主动双基地探测的优质因数（FOM）可达175dB，典型探测范围约120km，远优于被动单基地的约60km。

表1-1 主动声呐与被动声呐对比

对比维度	主动声呐	被动声呐
工作模式	发射声波+接收回波	仅接收目标噪声
可探测信息	方位+距离	方位（测距需辅助手段）
隐蔽性	较差（易暴露）	优良（不发射）
工作频率	1-10kHz	几十Hz-1kHz
探测距离	中等至远	远（低频线谱）
典型应用	反潜作战、探雷、避碰	潜艇预警、噪声测量

1.2.2 按装备对象分类

水面舰艇声呐： 装备于水面舰艇，包括舰艏声呐（主动搜索/攻击声呐）、拖曳线列阵声呐（被动远程监视）、舰载直升机吊放声呐等。美国海军驱逐舰单舰水声设备价值量约5798万美元，占电子系统比重19%。

潜艇声呐： 潜艇是声呐装备最密集的作战平台，美国海军攻击核潜艇单艇水声设备价值量高达11545万美元，占电子系统比重41%。潜艇声呐系统包含艇艏声呐、舷侧阵声呐、拖曳线列阵声呐、探雷避碰声呐、水环境传感器、通信声呐和侦查声呐等多种类型，形成多层次、全方位的水下感知能力。

航空声呐： 主要由反潜直升机或固定翼巡逻机使用的声呐浮标和吊放声呐，用于区域性快速搜索。

海岸/海底声呐： 固定部署在海底或海岸的水听器阵列，构成水下监视网络，如美国SOSUS（Sound Surveillance System）系统。

便携式/无人平台声呐： 装备于无人水面艇（USV）、无人水下航行器（UUV/AUV）和潜水员携带设备等。

1.2.3 按战术用途分类

按照具体的战术应用，声呐可分为探测声呐（搜索、跟踪目标）、通信声呐（水下信息传输）、水下制导声呐（鱼雷/导弹末端制导）、避碰声呐（探测障碍物）、探雷声呐（水雷探测与识别）、水声对抗系统（干扰、诱饵、欺骗）等。

1.3 声呐系统基本构成

现代声呐系统是一个复杂的电子信息系统，由硬件和软件两大部分组成，涵盖声电转换、信号处理、数据融合、人机交互等多个技术环节。

1.3.1 硬件系统

换能器基阵： 声呐的核心硬件，负责声能与电能的相互转换。换能器利用压电效应（逆压电效应发射声波、正压电效应接收声波）或磁致伸缩效应实现声电转换。换能器材料主要包括压电陶瓷（如PZT）、压电复合材料、磁致伸缩材料（如Terfenol-D）等。多个换能器按照特定几何构型排列组成基阵（阵列），通过波束形成技术实现方向性发射和接收。基阵构型是决定声呐性能的关键因素。

信号处理系统： 现代声呐的核心计算平台，通常采用高性能计算机和专用DSP（数字信号处理器）板卡。信号处理系统执行匹配滤波、解调检测、多普勒分析、波束形成、目标跟踪等核心算法。随着技术进步，信号处理平台向异构计算（CPU+GPU+FPGA）方向发展，以应对日益增长的数据处理需求。

显示与控制终端： 声呐的人机交互界面，主要包括PPI（平面位置指示器）显示、A型显示（距离-幅度）、瀑布图（时间-频率-幅度三维显示）等多种显示方式。现代声呐系统普遍采用大屏幕彩色显示器，支持多通道并行显示和触控操作。

1.3.2 软件系统

声呐软件系统涵盖信号处理算法、数据融合与跟踪算法、人机交互界面等核心模块。信号处理算法是声呐软件的核心，包括匹配滤波（从噪声中提取目标回波）、解调检测（分析信号的调制特征）、多普勒分析（提取目标运动信息）、自适应波束形成（抑制干扰、增强目标信号）等。数据融合算法将多个传感器的信息进行综合处理，实现目标的联合检测、跟踪和分类。

1.3.3 频率选择原则

声呐工作频率的选择直接影响探测性能，需要根据应用场景进行权衡。频率越高，分辨率越高但传播距离越短；频率越低，传播距离越远但分辨率下降。

表1-2 声呐工作频率与应用场景对应关系

应用场景	频率范围	说明
军事反潜（主动）	1-10 kHz	追求远距离探测
军事反潜（被动）	几十Hz-1kHz	低频线谱，传播最远
海洋测绘（深海）	~100 kHz	覆盖范围广
海洋测绘（浅海）	400 kHz以上	高分辨率
侧扫/多波束测深	200-400 kHz	高精度测量
垂直鱼探仪	50/200 kHz	50kHz穿透深，200kHz分辨率高
ROV避障	500 kHz-1.2 MHz	厘米级精度
图像声呐	600 kHz-2 MHz	高分辨率成像

1.4 声呐的工作性能影响因素

声呐系统的实际工作性能受到多种因素的影响，这些因素构成声呐方程中的各项参数，共同决定了声呐的探测能力和工作质量。

传播衰减： 声波在水中传播时，能量随距离增加而衰减。衰减包括几何扩展损失（球面波或柱面波）和吸收损失（海水介质对声能的吸收转化）。吸收损失与频率密切相关，低频声波传播损失小、距离远，高频声波传播损失大、距离近。

多路径效应： 声波在水中传播时，经海面、海底反射可能形成多条传播路径，导致信号畸变和虚假目标。多路径效应在浅海环境中尤为显著。

混响干扰： 声呐发射的声波经海面、海底和水中悬浮体（如浮游生物、气泡）散射返回的回波形成混响，是主动声呐最主要的背景干扰。混响限制了主动声呐对近距离目标的检测能力。

海洋噪声： 海洋环境噪声的来源包括波浪噪声、航运噪声、生物噪声（如虾群、鲸鱼）和降雨噪声等。海洋噪声水平决定了被动声呐的检测阈值。

自噪声： 由声呐载体自身产生，包括机械噪声（发动机、螺旋桨）、水动力噪声（载体运动产生的水流噪声）等。自噪声水平与航速密切相关，航速越高自噪声越大，对声呐探测性能影响越严重。这也是潜艇在隐蔽侦察时通常保持低速航行的原因。

目标反射特征： 目标对声波的反射能力取决于目标的大小、形状、材料、姿态和表面状态。潜艇的声学目标强度（TS）是衡量其可探测性的重要指标。

声速-深度变化： 海水中声速随温度、盐度和深度的变化形成声速剖面。特殊的声速分布可以形成声传播的有利通道，如深海声道（SOFAR声道），使声波传播数百甚至上千公里。

1.5 声呐技术发展历程

声呐技术的发展可追溯至20世纪初，经历了从简单到复杂、从模拟到数字、从单一体制到综合体系的完整演进过程。

表1-3 声呐技术发展里程碑

时期	里程碑事件	意义
1906年	英国刘易斯·尼克森发明首个声呐装置	用于冰山探测
1912年	泰坦尼克号海难	催生声呐技术在航船安全中的应用
1915年	法国保罗·朗之万研制首部主动回声定位声呐	声呐从被动探测走向主动探测
1918年	主动声呐实用化	首次应用于实战反潜
1920年代	回声探测仪记录到鱼群回波	民用渔业声呐萌芽
二战时期	声呐成为军舰标配	完成核心技术积累
1940-50年代	军用声呐技术转用于渔业	民用声呐开始发展
1960-80年代	导航声呐、侧扫声呐、浅地层剖面仪涌现	专业设备体系初步形成
1980年代	全数字综合声纳问世	信号处理技术革命
1990年代至今	多波束、合成孔径、三维成像技术成熟	高精度设备时代
2010年代至今	AI融合、无人平台集成	智能化、无人化新纪元

从全球视角看，声呐技术的发展呈现出以下规律：首先是军事需求始终是技术进步的第一驱动力，水下作战的需求牵引声呐探测距离、精度和隐蔽性的不断提升；其次是民用应用不断拓展，从最初的渔业探测到如今的海洋测绘、水下工程、环境监测、消费级探鱼器等广泛领域；第三是技术融合加速，声呐与人工智能、大数据、无人平台、物联网等新兴技术的融合正在重塑整个行业。

中国声呐技术的发展经历了从仿制到自主创新的完整过程。1960年代，中国开始仿制苏式声呐，研制了603、604系列产品，但性能较为有限。1984年，中国研制出H/SQZ系列全数字综合声呐，标志着国产声呐进入数字化时代。1991年，引入类卡尔曼滤波、自适应噪声抵消等先进技术，进一步缩小了与国际先进水平的差距。进入21世纪后，中国在新型核潜艇和AIP潜艇上装备了具有国际先进技术水平的声呐系统。

1.6 声呐基阵构型研究

基阵（Array）是声呐系统的核心组成部分，其构型直接决定了声呐的方向性、探测距离和分辨能力。不同的基阵构型适用于不同的应用场景和安装条件，是声呐系统设计中的关键技术环节。

1.6.1 球阵（Spherical Array）

球阵是探测性能最佳的基阵构型，可实现360度全方位波束覆盖，无需旋转即可实现全向探测。球阵的典型代表是美国潜艇装备的AN/BQS系列声呐。

AN/BQS-13DNA球阵装备于洛杉矶级攻击核潜艇，基阵直径4.6米（从BQS-6的3.6米扩展而来），连续发射功率75千瓦，主动工作频率3.5kHz，被动工作频段1-3kHz。其主动探测距离最远可达65公里，被动探测距离在表面声道条件下约30公里、海底反射条件下约60公里、深海声道条件下可达90公里。

美国海狼级和弗吉尼亚级核潜艇装备的BQQ-6、BQQ-10系列球阵声呐进一步提升了性能，球型基阵直径超过6米，发射功率更强，数字化程度更高。弗吉尼亚级还配备了CHIN高频避碰声呐，新增了地形地貌匹配导航功能，可在不依赖GPS的情况下实现水下导航，降低潜艇暴露率。

1.6.2 圆柱阵（Cylindrical Array）

圆柱阵是在水平方向实现全方位覆盖的基阵构型，在垂直方向覆盖范围有限。圆柱阵的典型代表是苏联/俄罗斯的MTK系列声呐。

MTK-540"鳐-3"圆柱阵声呐装备于苏联S级和AK级核潜艇，最大基阵直径4米。其被动探测距离对水面舰艇可达60-80公里，主动探测距离约35公里。与球阵相比，圆柱阵结构简单、成本较低，但垂直方向覆盖范围有限。

1.6.3 共型阵（Conformal Array）

共型阵是最新发展的基阵构型，将换能器阵列贴合安装在艇体表面（壳体），不占用艇体内部空间，不影响艇体外形。共型阵的最大优势是突破了传统基阵对艇体直径的限制，可以利用更大的艇体表面积布设更多换能器基元，提高空间增益。

共型阵是当前潜艇声呐发展的重要趋势，代表了基阵构型从"内置式"向"贴壳式"的技术演进方向。

1.6.4 舷侧阵（Flank Array）

舷侧阵声呐是将水听器阵列沿潜艇舷侧布置的被动声呐系统，工作频段通常为500-2000Hz（极个别可达200Hz）。舷侧阵突破了艇艏基阵的空间限制，阵列长度可达60米，作用距离约50海里（约93公里）。

舷侧阵声呐的战术价值在于：补齐艇艏声呐左右各约50度扇面的盲区；与艇艏声呐和拖曳阵声呐协同，实现360度全向监视；作为被动声呐，隐蔽运作，不暴露自身位置。舷侧阵使用的核心材料是PVDF薄膜水听器，配合吸音瓦使用，灵敏度可提升约6dB。

现代潜艇舷侧阵声呐主要存在两种技术路线：德国FAS-3-1/EFAS系列采用长基线低频型设计，侧重深海远程侦测；法国TSM-2253系列采用平面宽频型设计，侧重近岸高噪音环境下的目标细节辨识。

1.6.5 拖曳线列阵（Towed Array）

拖曳线列阵声呐是将长线列水听器阵列通过缆绳拖曳在舰艇或潜艇后方的声呐系统，是当前实现最远探测距离的声呐体制。

美国TB-16系列拖曳线列阵声呐，阵长100-150米，拖缆总长近800米，声阵直径82.5-89毫米，工作频率3kHz以下，极低频段可工作在10-20Hz，最远探测距离可达180公里。TB-29/BQR-23/25细线阵声呐的直径进一步缩小至28.5毫米，但探测距离更远，不过只能慢速拖曳。

表1-4 五种主要基阵构型对比

基阵类型	覆盖范围	优势	局限	代表型号
球阵	360°全向	综合探测性能最佳	占用内部空间大，造价高昂	AN/BQS-13DNA（美）
圆柱阵	水平360°	结构简单，成本较低	垂直覆盖有限	MTK-540（俄）
共型阵	依艇体外形	不占内部空间，可利用大面积	技术难度高，较新	最新发展趋势
舷侧阵	侧面约270°	阵列长度大，不占艇体内部	仅被动工作	FAS-3-1（德）、TSM-2253（法）
拖曳线列阵	后方较宽	探测距离最远	需拖曳，影响机动	TB-16/TB-29（美）

现代潜艇的声呐体系通常采用多模组协同架构：拖曳阵负责远程预警探测（探测距离最远），舷侧阵负责方位判定，艇艏声呐负责近距验证和精确测量。这种"远程探测→方位判定→近距验证"的分层识别架构，通过冗余备份和分层处理，显著提升了潜艇的综合水下感知能力。

第二章 声呐产业链研究

2.1 产业链全景图谱

声呐产业链可分为上游核心材料与器件、中游组件与系统集成、下游军用与民用应用三大环节。整个产业链呈现出技术壁垒高、资质要求严、客户粘性强的特征。上游环节是整个声呐产业的基础，中游环节是价值创造的核心，下游应用决定了产业的市场空间和发展方向。声呐产业链的技术传导路径清晰：上游材料的性能决定了换能器的技术水平，进而影响整个声呐系统的性能上限；中游的系统集成和算法研发决定了最终产品的功能和可靠性；下游的军事需求和民用需求则共同驱动着中上游的技术进步和产品迭代。

图2-1 水下声呐产业链全景图谱

2.2 上游：核心材料与器件

声呐产业链上游主要包括换能器材料、电子元器件、特种材料和光纤器件四大类别。上游环节的技术水平直接决定了声呐系统的核心性能，是整个产业链的"硬基础"。

2.2.1 换能器材料

压电陶瓷（PZT系列）： PZT（锆钛酸铅）系列是目前应用最广泛的压电材料。全球主要的PZT材料供应商包括：美国的CTS Corporation（收购了Meggittensing）、日本的Murata和TDK、德国的Ferroperm（现属于Morgan Advanced Materials）。在中国，部分国有研究院所下属的材料工厂能够提供军品级的PZT材料。PZT材料的技术壁垒在于配方设计（决定压电性能）、烧结工艺（决定致密度和一致性）和性能分选（军用级需要严格的参数一致性）。

压电复合材料： 1-3型压电复合材料的核心技术在于陶瓷柱与聚合物界面的微观结构控制。主要供应商包括美国的Custom Components Inc.、荷兰的Solian、中国的部分科研院所和材料企业。

PVDF薄膜： PVDF薄膜材料的主要供应商为美国苏威（Solvay）的Kynar系列和日本吴羽化学（Kureha）的KF系列。PVDF薄膜需要经过特定的拉伸和极化工艺才能获得压电性能。

磁致伸缩材料（Terfenol-D）： 超磁致伸缩材料的主要供应商为美国的Etrema Products（Edge Technologies）和瑞典的Allied Chemical。中国北京有色金属研究总院等机构已实现GMM材料的国产化。

2.2.2 电子元器件

信号处理平台所需的ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）、DSP（数字信号处理器）、FPGA（现场可编程门阵列）等核心芯片是声呐系统的关键电子元器件。在军用领域，高端ADC/DAC芯片面临严格的出口管制（如美国EAR管制清单对高速高精度ADC有专项限制）。国内主要供应商包括中电科相关研究所、部分高校孵化企业和华为海思等。高速高精度ADC是制约国产声呐性能的关键瓶颈之一——采样率通常需要达到100MS/s以上（高端型号超过1GS/s），有效位数（ENOB）通常要求10-14位。

2.2.3 特种材料

深水声呐设备对材料有特殊要求： 钛合金 （Ti-6Al-4V等牌号）用于制造耐压壳体和声呐导流罩； 聚氨酯 和 硫化橡胶 用于声呐换能器的透声密封灌封和隔振； 吸声材料 和 去耦材料 用于降低声呐平台的声学特征。

2.2.4 光纤器件

光纤水听器是新一代声呐传感技术，利用光纤干涉原理检测声信号。光纤水听器具有抗电磁干扰、易于远距离组网、灵敏度高等优点。光纤水听器的上游包括：窄线宽激光器（主要供应商包括NKT Photonics、RFinity等）、特种光纤（Fibercore、Corning、国产长飞光纤等）和光纤环（精密绕制的高稳定性光纤环）。

2.3 中游：组件、阵列与系统集成

声呐产业链中游是技术密集度最高的环节，涉及换能器基阵制造、信号处理平台研制、声呐系统集成、配套产品开发等多个子环节。

2.3.1 换能器基阵制造

换能器基阵的制造是声呐产业链的核心环节之一。基阵制造涉及精密机械加工、电子装配、声学调试等多个工序，对加工精度和一致性要求极高。球阵的制造最为复杂，需要将数百上千个换能器基元按球面精确排列，每个基元的位置角度精度要求在0.1°以内。拖曳线列阵需要在柔性缆绳上均匀布置水听器基元，要求缆绳具有足够的强度和柔性，同时保证水听器的声学性能不受拖曳状态的影响。

2.3.2 信号处理平台研制

信号处理平台是现代声呐系统的"大脑"。现代信号处理平台的架构经历了从单一DSP到异构计算的演进。早期的声呐信号处理主要依赖专用DSP芯片（如ADI的SHARC系列、TI的C6000系列）。随着声呐系统规模的扩大和算法复杂度的提升，CPU+GPU+FPGA的异构计算架构成为主流。以中科海讯为例，该公司是国内仅有的两家能够为国家特种电子信息行业声纳装备提供标准信号处理平台的供应商之一，新一代异构高性能信号处理平台计算能力较第三代产品提升3倍以上。

2.3.3 声呐系统集成

声呐系统集成是将基阵、信号处理平台、显示控制终端等组件集成为完整声呐系统的过程。系统集成需要解决多组件之间的接口匹配、电磁兼容、环境适应性等技术问题。军用声呐系统的集成还涉及与舰艇/潜艇作战系统的深度集成，以及严格的军标环境试验和海上试验验证。

2.3.4 配套产品开发

除核心声呐系统外，配套产品也是产业链的重要组成部分。包括水声大数据系统（对多平台水声数据进行采集、处理和标准制定）、仿真训练系统（模拟声呐工作环境和目标特性）、防生物污损膜（保持声呐探头清洁）、特种连接器和缆组件等。瀚界科技推出的声呐配件防生物污损附着膜攻克了声呐长工况运行难题，生物污损（海藻、贝类、藤壶等海洋生物在声呐探头表面的附着）是影响声呐长期工作性能的重要问题。

2.4 下游：军用与民用应用

2.4.1 军用领域

军用声呐是声呐产业的核心市场，主要用于水下攻防作战体系。军用声呐的装备价值量巨大——美国海军攻击核潜艇单艇水声设备价值量高达11545万美元，占电子系统比重41%；弹道导弹核潜艇约9665万美元，占28%；驱逐舰约5798万美元，占19%；护卫舰约3283万美元，占10%。军用声呐的主要应用场景包括潜艇作战、水面舰艇反潜作战、航空反潜（声呐浮标和吊放声呐）、海底固定监视网络（SOSUS/IUSS系统）、无人平台搭载（UUV/USV声呐系统）、水下对抗装备（声诱饵、声干扰器、气幕弹等）。军用市场的显著特征是技术壁垒极高（需要军品资质、保密资质）、研发周期长（从预研到列装通常需要10-15年）、客户高度集中（军方单一采购方）。

2.4.2 民用领域

民用声呐市场近年来保持快速增长。中国海洋声学设备民用市场规模从2021年的42.3亿元增长至2025年的78.1亿元，年均复合增长率16.7%，高于全球11.2%的增速水平，预计2030年将突破150亿元。2025年中国民用声学设备市场产品结构为：声呐系统48.7亿元（占62.3%）、水声通信设备12.4亿元（占15.9%）、水声定位与导航9.6亿元（占12.3%）、水听器阵列及传感器7.2亿元（占9.2%）。民用声呐的主要细分领域包括：水下安防（周界入侵探测、蛙人探测）、渔业（探鱼器、网位仪、鱼群声学监控）、船舶配套（测深仪、前视声呐、多普勒导航仪）、水下地形测绘（多波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面仪）、科研与环境监测（水听器、ADCP、声学波浪仪）、消费级应用（便携探鱼器、潜水员通信、小型ROV搭载声呐）等。

2.5 全球声呐市场规模与格局

全球声呐市场近年来呈现持续增长态势，全球声呐市场2025年预计达229亿人民币（约32亿美元）规模。

表2-1 全球声呐细分市场数据汇总

细分市场	基础年份规模	预测年份规模	CAGR	数据来源
全球军用声呐市场	2022年约20亿美元	2029年约44亿美元	12.4%	招商证券研究报告
中国军用声呐市场	2023年约3.6亿美元	2030年约8.2亿美元	12.2%	招商证券研究报告
全球拖曳阵列声呐	2022年14.91亿美元	2029年21.72亿美元	5.35%	行业动态报告
中国拖曳阵列声呐	2022年2.27亿美元	2029年3.97亿美元	-	行业动态报告
全球UUV市场	2020年19.6亿美元	2028年62.2亿美元	15.8%	招商证券研究报告
全球水听器市场	-	2028年1.58亿美元	4.51%	1C9U行业报告
潜水艇用声呐	-	2031年22.3亿美元	5.4%	1C9U行业报告

数据审慎声明： 以上市场数据均来源于公开研究报告，不同研究机构对市场规模的估算存在差异。本报告对增长率数据持审慎态度，仅作参考，不构成投资建议。部分数据可能存在口径不一致的情况（如是否包含水声通信、水声定位等）。

从全球竞争格局看，声呐市场呈现高度集中的特征，前五大厂商约占全球市场67%的份额。国际巨头主要包括洛克希德·马丁、泰雷兹（Thales）、通用动力、L3Harris Technologies、李奥纳多（Leonardo）、Atlas Elektronik（蒂森克虏伯）、Ultra Electronics、Kongsberg等。从区域分布看，亚太地区是全球最大的声呐市场，约占39%的份额；北美占34%；欧洲占18%。

2.6 中国声呐行业竞争格局

2.6.1 波特五力分析

新进入者威胁——较低： 声呐行业具有极高的技术壁垒，研发需要大量资金、专业人才与长期积累。在军用领域，企业需要具备军品生产资质、保密资质和质量管理体系认证，资质获取周期长且审批严格。综上，新进入者威胁较低。

替代品威胁——较小： 声呐是目前唯一能够实现水下远距离探测的技术手段。在可预见的未来，尚无成熟技术能够替代声呐在水下探测中的核心地位。替代品威胁较小。

供应商议价能力——一般： 声呐产业链上游的电子元器件供应相对充足，但部分高端芯片（如高速高精度ADC）和关键传感器可能依赖进口。整体而言，供应商议价能力一般，但存在结构性分化。

购买者议价能力——军用强、民用弱： 军用市场的购买者是军方（单一客户），具有极强的议价能力；民用市场的购买者分散，议价能力较弱。

行业内竞争——高度分层： 在军用市场，中船重工集团旗下的研究所（中船715所、726所等）和中国科学院声学研究所占据绝对主导地位；在民用市场，竞争相对充分。整体竞争格局呈现"国企主导、民营补充"的特点。

2.6.2 军民融合的产业链协同分析

军民融合是中国声呐产业链的重要特征。在技术层面，军用声呐技术在精度、可靠性、抗干扰性等方面的严格要求推动整个行业技术进步，其技术成果逐步向民用领域转化。在供应链层面，部分军用声呐元器件和材料供应商也服务于民用市场，形成了军民共享的供应链体系。在人才层面，军用声呐领域的专业人才通过创业、技术合作等方式向民用领域流动，中科海讯的创始团队来自中科院声学所即为典型案例。

2.6.3 区域分布

中国声呐行业企业主要集聚在华北和华东地区。2024年华北地区企业占比超过52%，华东地区占35.29%，两大区域合计贡献了全国约87%的声呐企业。环渤海、长三角、粤港澳大湾区三大集群贡献了全国85%以上的产值。华北地区以科研院所和国有企业为主导，是军用声呐的研发和制造中心；华东地区以民用声呐和民营创新企业为主；粤港澳大湾区在海洋工程和消费级声呐方面具有较强的产业基础。

2.6.4 主要上市公司

表2-2 中国声呐行业主要上市公司概况

公司	股票代码	2024年营收	核心业务	竞争地位
中国海防	600764.SH	31.73亿元	水声电子防务全产业链	行业龙头
中科海讯	300810.SZ	2.40亿元	信号处理平台、声纳系统、水声大数据	信号处理平台双寡头
中国重工	601989.SH	-	声呐全系列产品	全系列覆盖
中海达	300177.SZ	-	测扫声呐、多波束测扫声呐	民用测绘领先
海兰信	300065.SZ	-	测扫声呐	民用测绘领域
集智股份	300553.SZ	2.69亿元	全自动平衡机+水声业务(谛听智能)	新进入者

2.6.5 科研院所

中国声呐行业的重要特征是科研院所在技术研发中扮演核心角色。中船715所是国内规模最大、技术力量最雄厚的水声装备研发生产单位；中科院声学所在新概念声纳技术、数字信号处理、宽带网络接入技术等领域居国际先进水平；哈尔滨工程大学（声呐相关专利298条）、西北工业大学（82条）、中国海洋大学（82条）等高校在基础研究和人才培养方面贡献突出。

2.6.6 民用创新企业

民用声呐领域的创新企业数量众多，主要包括：奥普客科技（北京，三维成像声呐）、神州普惠（北京，光纤水听器专精特新"小巨人"企业）、锐诚装备（江苏，水下感知系统）、上海瀚界科技（高频图像声呐国产替代）、中海达、无锡海鹰加科、海底鹰深海科技、苏州桑泰海洋仪器、中科探海、武汉普惠海洋、上海迈波科技、北京海卓同创、宁波博海深衡、北京星天科技、珠海蓝衡科技、武汉海晟科讯等。

第三章 军用水下声呐重点企业研究

3.1 全球军用声呐国际巨头

全球军用声呐市场由少数几家国际巨头主导，前三名（泰雷兹、洛克希德·马丁、雷神）合计约占全球市场份额的65%。这些企业大多为综合性国防承包商，声呐业务是其海洋与电子战板块的重要组成部分。

表3-1 全球军用声呐主要厂商及代表产品

企业	国家	主要声呐产品	技术特点
洛克希德·马丁	美国	AN/SQR-20、SURTASS/LFA	水下监视体系化、低频大功率
泰雷兹(Thales)	法国	CAPTAS-4、UMS系列	低频主动拖曳、探测距离>150km
雷神(Raytheon)	美国	AN/BQS系列、BQQ系列	潜艇球阵声呐领导者
L3Harris	美国	各类舰壳/拖曳声呐	综合海洋系统
Atlas Elektronik	德国	ACTAS、各类舰壳声呐	频率1.4-2.4kHz，探潜>50km
Kongsberg	挪威	HISAS合成孔径声呐	高分辨率SAS
DSIT Solutions	以色列	GhostFin多任务声纳套件	UUV模块化设计
Leonardo	意大利	各类舰载/反潜声呐	综合电子战
Ultra Electronics	英国	各类拖曳/舰壳声呐	潜艇作战系统
CodaOctopus	英国	Echoscope4G三维成像声呐	Ping率20Hz，实时3D

3.1.1 国际巨头技术路线对比

美国系（洛克希德·马丁、雷神、L3Harris）： 美国企业在军用声呐领域追求全体系覆盖和系统集成能力。典型特点是高度重视拖曳线列阵技术（TB-16、TB-29系列）、大力推进SURTASS/SOSUS水下监视体系、将AI和边缘计算深度融入声呐系统（如Anduril的Lattice平台）。美国企业的产品谱系最为完整。

欧洲系（泰雷兹、Atlas Elektronik、Ultra Electronics）： 欧洲企业在特定细分领域具有独特技术优势。泰雷兹（法国）的CAPTAS系列低频主动拖曳声呐代表了全球最先进水平，探测距离超过150km；Atlas Elektronik（德国）在ACTAS声呐系统方面技术领先；Ultra Electronics（英国）在潜艇作战系统和声诱饵技术方面独具特色。

美国安杜里尔（Anduril）公司作为新兴力量值得特别关注。该公司推出的"海底哨兵"（Seabed Sentry）模块化海底监视系统，代表了水下声呐技术的新方向：小型、成本相对低廉的模块化传感器节点组网，集成Ultra Maritime"海矛"声呐阵列和Lattice AI边缘计算平台。

3.2 中国海防（600764.SH）——水声电子龙头

中国海防是中国船舶重工集团旗下水声电子防务领域的核心上市平台，是国内水声电子装备领域覆盖产业链最完整的龙头企业。公司2024年实现营业收入31.73亿元，利润总额2.76亿元。中国海防的业务覆盖水声电子防务全产业链，旗下包括中船715所等国内规模最大、技术力量最雄厚的水声装备研发生产单位。公司产品涵盖各类舰艇声呐系统、水下对抗装备、水声通信导航设备等。

3.2.1 资产整合历程

中国海防的水声电子资产整合是中国船舶集团水下防务体系建设的重要组成部分。2019年，公司通过资产重组将中船715所旗下部分核心军品资产注入，形成了涵盖水声通信、导航、探测、对抗的完整产品线。中船715所（中船重工集团第七一五研究所）始建于1958年，是我国最早建立的水声装备研发单位之一。研究所拥有完备的水声装备研制体系和专业人才队伍，在声呐总体设计、水声信号处理、水声对抗等领域积累了深厚的理论基础和工程经验。

3.2.2 产品线分析

舰艇声呐系列： 涵盖水面舰艇装备的各种类型声呐，包括舰艏声呐和拖曳线列阵声呐，能够为水面舰艇提供反潜探测能力。 潜艇声呐系列： 为潜艇提供完整的水下感知解决方案，包括艇艏声呐、舷侧阵声呐和拖曳阵声呐，支持潜艇的远程预警、目标跟踪和精确打击。 水声通信系列： 提供水下语音通信、数据传输和水声通信网络解决方案。 水声对抗系列： 包括各类声诱饵、声干扰器和气幕弹发射装置，用于保护己方舰艇免受敌方声自导武器的攻击。

3.3 中科海讯（300810.SZ）——信号处理平台核心供应商

中科海讯是水声领域核心供应商，实控人蔡惠智为中科院声学所前博士生导师，在声纳技术领域兼具深厚研究积累与管理经验。公司已成功由核心配套商转变为"配套+系统"供应商，构建覆盖全产业链的深海科技解决方案。

3.3.1 核心业务板块详细分析

信号处理平台（基石业务）： 源于中科院声学所技术成果转化，是该领域仅有的两家标准信号处理平台供应商之一，竞争格局稳定。信号处理平台是声呐系统的"神经中枢"，负责将基阵采集的原始声数据实时处理为可用目标信息。第三代产品持续批量交付，新一代异构高性能信号处理平台已完成研制，采用了CPU+GPU+FPGA异构计算架构，计算能力较第三代产品提升3倍以上。

声纳系统： 具备全系统设计生产能力，已完成前视声纳、智能声纳、拖曳阵声纳等系统级产品研制。某型前视避碰声纳系统2023年获批量订单，智能声纳系统2024年顺利完成验收。声纳系统业务近年来呈现快速增长态势，2024年收入达0.59亿元，同比增长58.23%。

水声大数据： 通过对各平台进行水声数据采集和处理，建立数据流转体系并形成相关标准。2023年获得批量订单，2024年完成某型数据采集与处理系统交付。

无人探测系统： 主要产品包括水面无人艇自主探测声纳系统、水下无人自主航行器及声纳探测系统。2024年某无人自主收放系统批量交付，为公司首次获得批量订单，标志着无人探测业务从技术研发向批产交付的跨越。

声纳模拟仿真系统： 2024年基于某对抗训练系统成果转化的仿真模拟评估平台、仿真推演系统已完成交付。 数据中心： 2024年完成某数据计算中心项目二期中标，中标金额约1.6亿元。

3.3.2 财务数据

表3-2 中科海讯财务数据（单位：亿元）

年度	营业收入	归母净利润	备注
2023年	1.65	-1.57	研发投入较大
2024年	2.40	-0.26	亏损大幅收窄
2025E	3.47	0.18	预计扭亏为盈
2026E	4.36	0.29	持续增长
2027E	4.92	0.43	稳定增长

截至2025年6月30日，中科海讯拥有已授权发明专利27项、实用新型专利13项、软件著作权220项、正在申请发明专利17项。公司客户粘性较强，行业资质壁垒高，与国家大型企事业单位和科研院所形成了长期稳定的合作关系。

3.4 中国重工（601989.SH）——声呐全系列产品

中国重工是中国船舶重工集团旗下最大的上市平台，旗下拥有多家声呐相关研究所和制造企业。公司的声呐产品线覆盖全系列，包括舰壳声呐、拖曳阵声呐、水声对抗装备等多种类型。公司在军品订单方面具有稳定优势。

3.4.1 水声对抗装备价值量分析

根据长江证券研究报告，军用水下对抗装备价值量可观。美军舰艇水声设备价值量（2024财年数据）：驱逐舰单舰水声设备约5798万美元（占电子系统19%）；护卫舰约3283万美元（占10%）；弹道导弹核潜艇约9665万美元（占28%）；攻击核潜艇约11545万美元（占41%）。水下对抗装备的核心价值在于保护舰艇免受敌方声自导武器攻击。以声诱饵为例，一枚大型声诱饵的价值量约数万美元，一艘核潜艇通常携带数十枚各类对抗装备，整体价值量可观。

3.5 神州普惠——光纤水听器专精特新企业

北京神州普惠科技股份有限公司是工信部重点支持的国家级专精特新"小巨人"企业，入选湖北省单项冠军企业和企业技术中心。公司专注于光纤传感、水声信号处理、光学应用、集成光电子等底层核心技术，研发基地拥有湖北省光纤水听器工程实验室。

神州普惠的主要产品线包括：光纤水听器拖曳线列阵系列产品、光纤水听器海底阵系列产品、海洋资源勘探与监测系列产品、高性能分布式传感系统（DAS、DTS、DSS）、图像声呐系列产品（前视、侧扫、合成孔径等）、DAS声敏螺旋光缆、特种缆及连接器组件等。公司最新推出的PH3D-450一体式条带测深及三维侧扫声呐系统，真正实现"条带测深+三维侧扫"深度融合，覆盖宽度可达水深的8-16倍，满足IHO特级测量标准。股东背景包括国家大基金——先进制造产业投资基金二期等。

3.5.1 核心技术能力分析

光纤传感技术： 公司掌握了干涉型光纤水听器的全套核心技术，包括高灵敏度光纤干涉仪设计、低噪声相位载波解调算法、高稳定性光纤环绕制工艺等。 水声信号处理： 公司具备从硬件到算法的全链条能力。在深海资源勘探中，公司的DAS（分布式声波传感）系统利用普通通信光缆即可实现对海底振动信号的分布式感知。 系统集成能力： PH3D-450系统将三维侧扫声呐、条带测深仪、GNSS接收机、姿态传感器等多种传感器高度集成于一体，大幅简化了用户操作流程。

3.6 集智股份（300553.SZ）——水声业务第二增长曲线

集智股份是国内唯一主营全自动平衡机产品的A股上市企业，2024年公司营业收入2.69亿元，其中全自动平衡机占61.85%。公司同时积极布局水声业务打造第二增长曲线。2020年，集智股份设立子公司杭州谛听智能科技有限公司，进军水声领域。2025年，公司与浙江大学共建"浙江大学-谛听科技智能水声技术联合研发中心"。谛听智能已完成智能水声信号产品研制，该产品采用深度学习、多目标数据融合与识别、数据挖掘等先进技术，解决复杂海洋环境下微弱信号处理的行业痛点，具有较强的技术壁垒。2024年，产品工程样机已获用户验证认可，产业化从1到10可期。

3.6.1 谛听智能技术路径分析

谛听智能的技术路径聚焦于水声信号处理的智能化这一前沿方向。与传统声呐厂商侧重硬件不同，谛听智能的核心竞争力在于软件算法——特别是将深度学习应用于水下目标识别和微弱信号检测。在产品形态上，谛听智能定位为"智能水声信号处理模块"，可作为核心处理单元嵌入到声呐整机中，也可与现有声呐系统的后端对接实现性能升级。

3.7 其他重要参与方

3.7.1 奥普客科技（OPC）——三维成像声呐系列化

奥普客科技位于北京，系列化三维成像声呐融合了三维成像和合成孔径技术，为海洋全方位立体探测提供了"由近及远"、"水下-水底-掩埋"的全新方案。产品线覆盖手持式、挂船式和固定式三种使用方式，包括：标准型（波束开角45°×45°，最大成像距离150m）；合成孔径型（沿航迹向分辨率5cm，距离向分辨率3cm，最大成像距离200m）；远距离高分辨型（相控聚束式，最大探测距离≥5km）；低频三维掩埋物探测声呐（单侧250m，探测分辨率0.2m×0.25m）。

3.7.2 上海瀚界科技——高频图像声呐国产替代

上海瀚界科技发展有限公司成立于2014年，是国内高频图像声呐领域领导者。在英国政府对华实施出口制裁的背景下，瀚界科技依托完全自主的核心技术，不仅实现了对进口声呐的全面替代，更在关键性能指标上实现了超越迭代。瀚界科技已解决6000米大深度水下探测难题，拥有高频图像声呐相关专利30余项，研发团队来自国防科大、上海交大、哈尔滨工程大学、复旦大学等一流高校。 产品替代方案： C750D-III平替M750D；C750D Pro（开角更大）上位替代M750D；C1200D平替M1200D；C400H平替MT370S；C750DH-III平替MT750D等。

3.7.3 锐诚装备——毫米级分辨率水下感知

锐诚装备位于江苏，推出了集成高精度探测、灵活部署与智能分析于一体的声纳系统解决方案。系统由拖拽式声呐探头（三频可选440kHz/850kHz/1270kHz，Chirp信号与多频收发分置技术，垂直航迹向分辨率≤1厘米，沿航迹向分辨率≤2厘米）、固定式声呐探头、水面基站模块（IP67三防设计）及配套软件组成。核心技术亮点包括：三频可选配合Chirp信号实现多场景灵活适配；多频收发分置技术显著提升目标分辨能力；水平波束宽度≤0.2°。

3.7.4 DSIT Solutions（英国）——UUV多任务声呐

DSIT Solutions是英国国防技术企业，2026年1月推出GhostFin多任务声纳套件，专为无人水下航行器（UUV）设计。系统采用模块化设计，包括主动阵列、双侧舷阵声纳（FAS）、被动拖曳阵声纳（TAS）和艏阵声纳（BAS），可执行反水雷（MCM）、反水面战（ASuW）和水下侦察（ISR）等多类任务。GhostFin代表了UUV声呐模块化设计的最新趋势——根据任务需求灵活选配功能模块，降低了UUV系统的总体成本和复杂度。

3.7.5 专利布局与研发投入对比

表3-3 主要企业专利与研发投入对比

企业	专利数量	核心优势领域
中科海讯	发明27项+实用新型13项+软件著作权220项	信号处理平台、AI识别
上海瀚界科技	高频图像声呐专利30余项	高频成像、国产替代
哈尔滨工程大学	声呐相关专利298条	基础研究、人才培养
西北工业大学	声呐相关专利82条	基础研究
中国海洋大学	声呐相关专利82条	海洋声学

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