Page 36 - 网络电信2019年1/2月刊下

基于水下应用的微细光缆技术专利分析

薛维琴 王歌
国家知识产权局专利局专利审查协作

微细光缆作为国际上研究出的最新产品，其在水
下的工程应用有着其他材料无可替代的地位。微细
光缆是直径约为1mm的光纤缆，与传统的光纤缆相比
有着重量轻、成本低的特点，可以完成水下航行器
的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信
息的远程传输等工作。
本文首先介绍了水下应用微细光缆技术的发展情
况，然后通过专利文献的收集、标引和梳理，分析
了该领域申请情况、申请国以及技术分布情况，旨
在为水下微细光缆技术的进一步发展提供参考。

早在上个世纪的七八十年代人们就发现可以用光缆代替水 各个运动参数（舰艇位置、速度、航向、深度、自导参数和目
下武器和无人潜水器的金属导线，光缆的大量使用对水下武器 标噪声）进行统计分析，且在信号传输的过程中，光纤的信号
和水下无人潜水器有很多革新：第一，水下的海洋环境复杂多 传输不受海水环境和电磁环境的干扰，增强了鱼雷对目标的识
变，传输数据容易受多因素影响，传导性强的海水很容易对传 别能力，便于舰艇对发射出的鱼雷进行方面的引导和控制，提
输的信号产生干扰，能见度低、噪声、散射等因素对声学系统 高了鱼雷的通信效率和可靠性，极大增加了鱼雷的远程打击能
传输数据带来很大影响，目前，光缆是世界上发现的唯一能够 力，所以光纤通信在鱼雷方面具有很高的应用价值。
在水下进行长距离、高速率传输数据的传输介质，如果没有光 1、在潜射防空弹上的应用
缆的使用，水下数据的传输速率只能限制在每秒几千比特；第 自1990年以来，欧洲国家高度重视光纤制导潜射防空导弹
二，水下光缆体积小、重量轻，大大减小了水下武器和无人水 的发展，科研人员研发了“PopePHM SM”、交互式防御和攻击
下航行器通信系统的空间和重量。光缆物理特性的不断改进和 系统（互动防御和武器装备）。潜艇，IDAS）潜艇发射的光纤
提高还使水下武器和水下无人潜水器能方便携带更多的战斗武 导弹。
器或能源；第三，极大增加的光缆带宽也可用于开发新的水下 2、在无人水下航行器上的应用
武器或水下无人潜水器。当水下武器保持高带宽光缆通信时， 无人水下航行器UUV一般分为两类：遥控航行器（ROV）和
除了自身的传感器信息外，还可以利用光缆传输的其他传感器 自主水下航行器（AUV）。ROV 在母舰的支持下完成工作，母船
信息。在保证可靠性的前提下，光缆传输的信号可以代替水下 在光纤传输这个“脐带”下与ROV进行互动通信并提供ROV，在
武器系统的大部分原始电子元件信息。水下武器系统因为光缆 光纤通信的辅助下母船完成对ROV 的远程操作和 ROV 检测信息
传输的信号可以通过更强大的传感器系统获得，所以造价会变 的回传。
得更加低廉、智能。随着微细光缆制造技术的不断进步和成
熟，微细光缆的性价比也随之提高，其在水下的工程应用范围 二、海底光缆的专利技术分析
也越来越宽广，不仅能够用于重型鱼雷、大潜深潜水器，还在 1、专利技术分支
海底检测网络方面有着广泛应用。本文的主要目的是介绍微细 为了达到对国际海底光缆技术研究和发展状况充分了解的
光缆技术在水下工程应用情况，并通过专利文献的收集、标引 目的，本文对相关文献以及存储的资料充分的调查阅读，通过
和梳理，分析了该领域申请情况、申请国以及技术分布情况， 高校图书馆库和非图书馆库进行检索的方式，将跟海底光缆技
技术发展路线，为行业发展提供参考。 术有关的专利文献与非专利文献进行整理归纳，对海底光缆技
术的研究现状和发展情况进行分解并归类分支。
一、微细光缆在重型鱼雷方面的应用 2、海底光缆专利申请量年度分布
在各式各样的鱼雷当中，线导鱼雷占鱼雷所有数量的60%。 笔者对截止到2018年有关水下光缆的专利申请数量进行了
鱼雷远程导引技术因为光纤传输技术的发展而有广阔的发展前 统计分析。从分析的结果来看，在20世纪70年代，国外就出现
景。在微细光缆的互动传输下，发射舰就能够快速、方便的辨 了的海底电缆专利申请。从1980年到1990年，是外国海底电缆
别分析操作控制和鱼雷发射指令的时机，还能够将及时反馈的 技术快速发展高峰期，随着电缆的制造和应用进入高峰时期，

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