党的二十大以来，国家锚定海洋强国建设战略目标，推动数字技术与海洋产业深度融合，将水下通信技术列为海洋数字经济发展的关键支撑，密集出台政策推动该领域核心技术自主可控与装备国产化升级。《“十五五” 海洋经济发展规划》明确提出加快水下高速无线通信装备研发与产业化应用，《全国海洋观测网建设规划（2026-2035 年）》更是将全水域光子通信技术纳入海洋观测体系建设重点方向，为海洋通信产业发展划定清晰路径。政策红利下，我国海洋通信市场年增速超 20%，但行业发展仍受多重瓶颈制约：传统声波通信传输速率低、抗干扰能力弱，难以满足高速数据传输需求；进口水下通信设备不仅价格高昂、技术禁运，还与我国沿海基层作业场景适配性不足，系统性解决方案的缺失成为海洋数字通信发展的重要掣肘。

为破解海洋水下通信的行业痛点，满足近海搜救、海洋养殖、基层海事监管等多元场景的通信需求，中国计量大学现代科技学院以董思言、吴峥祎等为核心的团队带领学子组建 “烛龙照海” 研发团队，聚焦光电信息、通信工程与海洋工程交叉领域展开技术攻关。团队成员分赴浙江、福建、山东等沿海多地，走访海洋养殖合作社、近海搜救站、基层海事所等基层单位超 200 家，完成 180 余次实地调研，采集海量海况与作业需求数据；在实验室中历经 400 余组模拟实验、上百次器件调试与性能优化，最终成功研发出全水域光子通信设备，以核心技术创新打破行业困局，实现了水下通信 “高速化、国产化、低耗化” 的三重突破。

技术创新，打造海洋水下通信全新解决方案

该全水域光子通信设备以 “适配海洋基层场景、实现核心技术自主” 为设计核心，在光子通信核心技术、本土化器件研发、全流程能耗优化三大维度实现创新突破，全方位提升水下通信效能。在核心技术层面，团队攻坚蓝绿光水下光学窗口关键技术，研发出定制化 LD 无线光发射与接收系统，融合 20W 高功率发射、360° 可定制宽角度接收及抗干扰编码技术，一举突破传统声波通信的传输瓶颈，设备水下通信距离可达 300m，20 米距离下传输速率达 15Mbps，100 米内可稳定保持 20Mbps 高速传输，误码率远低于行业标准，能有效抵御海洋湍流、高浊度水体、悬浮气泡等复杂海况的干扰，实现数据、视频的稳定实时传输。在本土化研发层面，团队坚持核心器件自主设计与研发，摒弃对进口器件的依赖，采用国产半导体材料、光学器件搭建设备核心模块，设备国产化率超 95%，彻底打破国外技术垄断与禁运壁垒，单台设备成本较国外同类产品降低 5 万余元；同时结合沿海基层工作人员的操作习惯，简化设备操作界面，设计可视化便捷操作面板，无需专业通信知识，经简单培训即可完成设备调试、数据传输等操作，大幅提升基层场景适配性。在能耗优化层面，团队从发射、接收、数据处理全流程进行低功耗设计，发射环节采用高功率低耗芯片实现 30% 节能，接收环节依托抗干扰编码减少信号重传能耗 25%，数据处理环节搭载低功耗 FPGA 芯片节能 15%，三项技术叠加使设备整体能耗较传统声波通信设备降低 40%；搭配太阳能辅助供电模块后，设备可在无外接电源的近海偏远区域实现 72 小时持续工作，每台设备年节电超 8000 度，在降低运营成本的同时，契合海洋绿色发展的时代要求。

实地验证，基层场景彰显技术实用价值

2023 年 10 月 12 日至 22 日，“烛龙照海” 团队在浙江舟山嵊泗沿海区域开展为期 10 天的实地技术验证，该区域涵盖 42 家海水养殖合作社、10 个近海搜救点，兼具水下监测、近海搜救、海事监管等多元海洋通信需求，是检验设备基层适配性的理想场景。实地测试数据显示，传统水下通信模式在该区域的应用存在诸多短板：海洋养殖区依赖声波通信进行水下监测，数据损耗率达 15%，养殖病害预警延迟超 6 小时，极易造成养殖户经济损失；近海搜救中，传统设备有效通信距离不足 150m，信号易受海流干扰，搜救响应延迟超 5 分钟，错失最佳救援时机；基层海事站使用的进口通信设备，月运营成本超 8000 元，且部分核心功能因技术禁运无法使用。而搭载全水域光子通信设备后，该区域的海洋通信效率实现质的提升：养殖区水下监测数据损耗率降至 1.8%，病害预警延迟缩短至 30 分钟内，单月为养殖户减少经济损失超 20 万元；近海搜救有效通信距离拓展至 300m，搜救指令与现场视频实时传输，响应效率提升 60%，大幅提高近海遇险救援成功率；基层海事站设备月运营成本降至 4800 元，单月节省成本超 3000 元，且设备全功能开放，完美适配基层海事监管通信需求。此次实地验证充分证明了该设备的实用价值，也为其在沿海基层场景的规模化应用奠定了坚实基础。

校方护航，全链条培育助力科创成果落地

中国计量大学现代科技学院始终将学生科技创新作为人才培养的重要抓手，以 “跨学科融合、产学研联动” 为培育理念，为 “烛龙照海” 团队提供全周期、全链条的支持与保障，助力科创成果从实验室走向海洋基层应用。硬件支撑上，学院为团队开放计量测试技术实验室、光电信息实训室、海洋科创创新创业基地等专业场地，配备高精度光学测试设备、海上数据采集系统、海况仿真测试平台等先进仪器，满足设备从核心模块研发、三维建模、仿真测试到实地调试的全流程研发需求。软件指导上，学院组建由光电信息工程、计量测试工程、通信工程、海洋工程等领域骨干教师构成的跨学科指导团队，从光子通信核心技术优化、光学器件配比、海况场景适配设计等方面为团队提供专业指导，全程跟进项目研发，推动技术方案不断迭代完善。资源对接上，学院依托自身创新创业平台，积极为团队对接沿海海事局、海洋应急搜救中心、海洋科技企业等单位，为项目提供实地测试场景、技术应用渠道，搭建高校科研成果与海洋产业实际需求的对接桥梁，加速科创成果的转化与落地。

展望未来，科创力量赋能海洋强国建设

这款全水域光子通信设备不仅适用于沿海基层的日常海洋通信需求，其优异的抗干扰性、低耗性与高速传输能力，在近海应急搜救、海洋工程施工、水下考古等特殊场景中更具应用价值。在模拟强风、高浊度、强湍流等极端海况的测试中，该设备仍能保持信号稳定传输，可快速完成搜救现场视频回传、工程数据实时采集、水下考古信息记录等关键任务，为各类海洋特殊作业提供可靠的通信保障。以董思言、吴峥祎等为核心的团队表示，未来团队将以海洋基层实际需求为导向，持续推进设备的技术迭代与功能升级：一方面优化光子通信核心器件，研发更高功率、更耐损耗的发射与接收模块，进一步提升设备在超高压、高浊度等极端海况下的适配能力，推动水下通信距离突破 500m，满足远海养殖、深海科考的通信需求；另一方面引入人工智能技术，为设备集成 AI 海况识别、数据实时分析、险情自动预警系统，实现水下通信的智能化调度与异常情况快速响应，提升设备的自动化水平与作业效率。同时，团队将深化与沿海海事、渔业、搜救等基层单位及海洋科技企业的合作，推动全水域光子通信设备在更多海洋场景实现规模化落地应用，让科创成果真正服务于海洋经济发展、海洋应急保障与海防建设，以青春之力、科创之智，为海洋强国建设注入源源不断的通信动能。

责任编辑：kj015

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