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2024-11-26 09:42
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報告摘要
軍用數據鏈是作戰數據傳輸的關鍵,是武器裝備的神經系統,也是打贏未來信息化聯合作戰的基石,決定着整個作戰體系的作戰效能乃至作戰成敗。軍用數據鏈本質上是一種通信系統,可實現不同武器裝備系統或指控系統間高速標準化通訊。在信息規範上,數據鏈對消息格式進行了專門定義,在傳輸鏈路上,數據鏈實現了終端複用和傳輸提速。在俄烏戰場上,烏方藉助北約通用數據鏈彌補預警指揮平臺不足的劣勢,使其作戰部隊實現網絡化作戰,形成了強大協同作戰能力。
對於軍事裝備來説,如果説雷達是眼睛,指揮系統是大腦,武器裝備是肌肉,那麼數據鏈就是將「眼睛」、「大腦」和「肌肉」相互連接起來的「神經」,而現代戰爭中信息化、智能化的「神經網絡」則需要更快、更多、更寬的數據鏈路,以實現作戰裝備和決策中心的高效鏈接,依靠數據鏈構建數字化戰場,才能達成真正意義上的協同化、智能化作戰,大力建設全軍互聯互通數據鏈是實現聯合作戰的必由之路,是形成新質戰鬥力的必要舉措。
「十四五」進入攻堅階段,可以預見迎面而來的「十五五」,軍事信息化將深入推進,軍事智能化有望大放異彩。我們判斷,國防建設將實現從聚焦硬實力到關注軟實力的切換,數據鏈作為整合未來軍隊作戰力量的黏合劑,將充分受益於新質作戰裝備建設及存量裝備滲透率的提升。相關行業及業內公司正逐步顯示出其內在價值,行業公司有望實現業績的穩定、快速增長,贏得長期溢價。
🔷 數據鏈需求特點
戰術數據鏈是指揮控制用關鍵鏈路,每次大規模放量均伴隨標準化工作的落地,軍種結構上由海軍和空軍主導,而陸軍始終因為波形的統一問題仍需要更合適的組網規劃;通用數據鏈是情報傳遞及無人機控制核心鏈路,在低空飛行器通信方面,採用5G通信存在覆蓋範圍小等問題,而採用數據鏈能夠滿足低空飛行中的通信速率及通信距離要求,具備較高應用潛力;專用數據鏈是各武器平臺間通信的特有鏈路,為滿足戰場協同作戰規劃,多為平臺組網后裝需求,年間訂單額存在一定波動。
🔷 數據鏈產業鏈、競爭格局及發展特點
數據鏈由戰術數據鏈系統、加密解密設備、數據鏈終端設備以及收發設備四部分組成,其中數據鏈終端設備佔據核心地位,數據鏈終端設備是射頻、加密、基帶處理等部分的集成產品,由各整機供應商完成抓總,數據鏈系統為數據鏈軟件環節,涉及波形發生、仿真模擬及智慧決策等領域,而收發環節價值量佔比最高,約佔60%左右,收發環節主要構成部分為射頻模塊,類似於雷達射頻系統。
產業鏈:我國數據鏈行業主要由軍工集團主導,民企多參與配套。我國數據鏈全產業鏈供應商主要集中在軍工集團內,民企參與較少,系統級供應商相關標的有七一二、上海瀚訊、海格通信及盟升電子;在射頻組件領域,電科下屬10、54所等具備自主供應能力,電科內部還有13、55所等專業化供應商,相關民企有新勁剛及雷電微力等;此外在加密領域有電科30所上市平臺電科網安,主要參與民企為佳緣科技;在數據鏈系統領域有觀想科技及坤恆順維等。發展特點:數據鏈多規格小批量特點決定了綜合毛利率的穩定性;數據鏈服務需求是平抑產品需求波動的有力保障;同時主機廠佔據專用數據鏈主要份額,並向其他數據鏈領域延伸。
🔷 產業鏈相關上市公司:
射頻環節(價值量佔比最高):國博電子、新勁剛、雷電微力、盟升電子;加密環節:佳緣科技、電科網安;系統級供應商(核心環節):七一二、海格通信、上海瀚訊;數據鏈系統:觀想科技、坤恆順維
🔷 風險提示:
① 技術路線迭代風險;
② 下游需求增長不及預期風險;
③ 市場競爭格局變化風險;
④ 股價大幅波動風險;
⑤ 企業募投項目不及預期風險。
報告正文
一、數據鏈路:軍用通信高速公路
(一)定義及分類:戰場標準化通信系統,用途廣泛品類豐富
數據鏈本質上是一種通信系統,可將不同武器系統或指控系統進行鏈接。對於數據鏈的定義,不同資料給出了多種描述,根據美軍定義,數據鏈是通過單/多網通信介質,將兩個或兩個以上的武器系統/指揮控制系統鏈接在一起,是一種適合於傳送標準化數字信息的通信鏈路。數據鏈在軍用通信中隸屬戰術通信,主要為保障戰鬥指揮、戰鬥協同、后方勤務、裝備保障等通信聯絡,保障警報信號、情報信息的傳遞。
數據鏈按不同作戰應用衍生出豐富品類。按不同作戰應用領域,可將數據鏈分為戰術數據鏈/寬帶數據鏈/專用數據鏈三種類型,戰術數據鏈可分為態勢共享/指揮控制型及綜合型,寬帶數據鏈可分為通用寬帶數據鏈、戰術通用數據鏈及微小無人機數據鏈,以及專用數據鏈等。
戰術數據鏈主要用於指揮控制系統和武器平臺之間態勢交互和指揮引導,因而節點數量最多,通信終端裝載波形種類最為豐富,大量裝備於各類艦艇、空中平臺、地面防空武器系統和指揮中心等作戰單元,可實現各軍兵種間和盟國間的態勢共享、協同作戰和指揮控制。
情偵監數據鏈主要用於情報、偵察、監視平臺與指揮控制系統之間的態勢交互與融合處理,採用的帶寬相對較寬,數據傳輸速率較大,支持數據、圖像情報傳遞及任務分發,搭載平臺多為通信樞紐,如預警機、高空長航時無人機、野戰指揮中心及衞星等。
專用協同數據鏈主要用於軍兵種內部,可支持在複雜戰場環境下多機或多艦等火控級傳感器協同探測,如在飛機或艦艇編隊內形成針對時敏目標的精確連續跟蹤,引導武器實施協同打擊。美陸軍通過陸軍1號數據鏈,實現陸軍戰術級指揮控制系統與地空導彈火控系統之間的態勢交互和指揮協同,支持聯合防空反導。
(二)必要性:由樹狀到網狀通信,推動全軍通信效率提升
數據鏈是支撐全軍通信模式升級的重要底層應用。傳統作戰指揮以垂直「樹叉」式指揮體制為主,層次多、信息傳輸慢、橫向聯繫少、協同困難、結構抗毀性差,數據鏈具備信息共享、統一態勢、戰場指揮、武器協同等作用,其廣泛應用使得現代指揮體制實現從以「平臺」為中心到以「網絡」中心的轉移,提高了信息共享程度,增強了態勢感知及協同作戰能力,可覆蓋車/艦/星/機/彈等各種武器平臺。
數據通信輔助話音通信,編隊內戰術聯絡效率大幅提升。蘭德對搭載了Link-16的F-15共12000多架次飛行數據進行分析評估,相比於純話音通信,Link 16 的部隊效能幾乎提高了三倍。在 Link 16 ⽹絡中,戰機會直觀地顯⽰戰場中所有檢測到的⻜機的精確位置和速度,長機⻜行員會看到不斷更新的圖像,獲得態勢感知的過程要快得多,此過程節省的時間可以⽤來考慮更多的替代行動⽅案,做出更為合理的決策,同時能夠讓僚機跳過收集和監控關鍵信息的過程,有時間進行判斷和決策。
「網狀」指揮代替「樹狀」指揮,戰役級別互聯互通戰力倍增。以海軍一作戰場景為例,某航母戰鬥羣決定摧毀某地面機動目標,安排潛艇及戰機聯合進行遠程打擊,在指揮控制層面,採用「平臺中心戰」的信息傳遞方式為逐級傳遞,採用「網絡中心戰」的信息傳遞方式則進行互聯互通。最終「平臺中心戰」流程中平均時間為52分鍾;「網絡中心戰」流程中平均時間為25分鍾,戰機在攻擊時將有半個多小時在進行目標數據準備,將大幅提升態勢感知能力及目標殺傷概率。
戰略上整合全軍指控節點及武器平臺,促使聯合作戰的真正實現。現代聯合作戰中,傳感器系統、指揮控制系統和武器系統變得越來越複雜,陸、海、空三軍的作戰部隊、艦船、飛機等作戰單元之間需要傳送的傳感信息和交戰指令,使各級指揮員共享戰場態勢,實現快速精確的聯合作戰行動。因此,只有數字化技術支持下的「數據鏈」的運用,才能達成真正意義上的聯合作戰。一些外國軍事家對數據鏈予以高度評價,「數據鏈是未來作戰武器裝備的生命線,成為整合未來軍隊作戰力量的黏合劑,提高戰鬥力的倍增器」。
(三)發展歷程:美國已發展出成熟數據鏈譜系,我國處於追趕階段
美國在數據鏈領域處於領跑地位,歷時70年左右已發展出成熟數據鏈譜系。美國於20世紀50年代就啟動了數據鏈系統的研製工作,先后研製裝備了4代40余種數據鏈,建立相對完備的裝備體系。第1代數據鏈以Link 1為代表,實現點對點的防空信息交換;第2代以Link 4/Link 11為代表,實現軍兵種內部態勢共享和指揮控制;目前大量裝備的是第3代數據鏈,以Link 16家族數據鏈為代表,包括Link 16、Link 22和可變消息格式(VMF)等,用以滿足聯合作戰時態勢共享、指揮控制和戰術協同等需求;正在大力推廣的第4代數據鏈,以實現要素級武器協同和大容量情報傳輸為主要目標,典型系統包括CDL(通用數據鏈)、CEC(協同作戰數據鏈)、IFDL(機間協同數據鏈)、MADL(多功能先進數據鏈)和TTNT(戰術目標瞄準組網技術數據鏈)等。
數據鏈發展適應軍用指揮通信的需要。美軍信息系統的發展歷程,根據其聯合程度可劃分成半自動化與通信為中心(C3I,Command Control Communication and Inteligence) 、平臺一體化(C4ISR,C3I+Computer+Surveillance+ Reconnaissance)、網絡和數據為中心(C4IKSR,C4ISR+ Killng等),在不同發展階段需要能力匹配的數據鏈系統相適應:
半自動化與通信系統階段(上世紀50年代-70年代):當時由於飛機性能的改進和導彈等新武器的問世,特別是雷達和各種傳感器的迅速發展,使軍事信息量大增。因此,西方國家開始發展數據鏈,將其作為指揮控制體系中傳統話音通信的一種輔助手段。數據鏈具有很強的實時通信能力。例如美軍最早裝備數據鏈的「賽其」(SAGE)半自動防空警戒系統,能在15秒內把邊遠地區預警雷達的預警信息傳到北美防空防天司令部,而用電話傳送同樣的信息至少需要幾分鍾。
平臺一體化階段(上世紀80年代-90年代):美國防部(DoD)在C3I系統的基礎上加入計算機、監視、偵察,形成綜合C4ISR系統,實現偵察預警與指揮控制一體化。此階段聯合作戰對信息實時共享的需求以及預警機向三軍作戰平臺聯合分發的需求推動數據鏈運用進入聯網時代。海灣戰爭中,多國聯軍主要使用了11號數據鏈(Link-11)。這是美國海軍於50~60年代開發,后來用於北約和其他一些西方國家海軍的通用數據鏈路。它依託軍艦上海軍戰術數據系統進行實時保密數據傳輸,標準數據率為24千比特/秒。
網絡和數據階段(上世紀90年代末-):美軍相繼提出網絡中心戰(Network-centric warfare,NCW)、「全球信息柵格」(GlobalInformation Grid,GlG)等概念,保證作戰人員在作戰空間邊緣能及時獲得所需的數據和服務,可以安全、可靠、無縫地互連其他數據網絡用户。阿富汗戰爭中,美軍主要使用了16號數據鏈(Link-16)。這是美軍80年代為聯合戰術信息分發系統制定的數據鏈路通信標準,同時也是一個獨立的戰術數據鏈路通信系統。它工作在L波段,具有保密、抗干擾和話音通信能力,經由中繼可進行超視距通信。該鏈路通用於空/地/艦通信,被認為是實現網絡中心戰的重要手段。在阿富汗戰爭中16號數據鏈的主要作用是把美軍的U-2高空偵察機、「捕食者」和「全球鷹」無人機、E-8聯合監視與攻擊雷達飛機、RC-135「鉚釘」信息情報飛機和AC-130「幽靈」武裝運輸機等鏈接起來,使它們能共享目標信息,從而把發現目標到實施打擊的時間縮短到20分鍾甚至10分鍾以內。
我國數據鏈發展:起步較迟,持續追趕。根據何肇雄《戰術數據鏈組網技術研究》,我國各軍兵種數字化建設起步較迟。由於當年藍天系統被前蘇聯視為國土防空的重要武器,拒絕對外提供,所以我國並沒有從前蘇聯得到相關的系統和技術。20世紀60年代,根據國防空作戰發展的需要,空軍組建了自動化研究所,在學習國外先進CI系統的基礎上,探索我國防空自動化系統的概念、體制與技術,並進行早期相關係統的研究。
70年代末開始研製雷情-1號半自動防空情報指揮系統該系統利用數據鏈實現了各雷達站與防空指揮中心的對接,可以實現空情信息的傳遞和自動處理與顯示,提高空軍國土防空作戰能力。該系統80年代首先裝備在河北和廣西兩地,併成功完成了建國35周年大閲兵的空中機羣的指揮引導任務。
在此基礎上,我國研製了用於地面指揮所與空中截擊機之間聯繫用的481和483兩種數據鏈,用於殲-7C和殲-8B型飛機與地面指揮系統的數據傳遞和指揮控制,其技術水平與前蘇聯的藍天系統相類似,只能支持一些簡單的指令的傳遞如目標航跡、預定攔截點等,可以進行空中交通管制、空中攔截控制等一些簡單的功能與此同時,海軍也根據近海防禦作戰的特點,開發出類似Link-11的戰術數據鏈,用於水面編隊各艦之間以及陸基指揮所之間的信息交換,同時為支持殲轟-7型飛機的反艦作戰研製了483D數據鏈,可以完成外部探測系統如運-8警戒/引導機與殲轟-7之間的數據交換,將獲得的外部目標數據用於導彈火控系統,飛機利用這些數據來修正航向,保持目標處在導彈攻擊範圍內,到達導彈射程后可以立即發射導彈,從而提高了攻擊的隱蔽性和戰機的生存能力。
進入新世紀,着眼於現代高科技局部戰爭的需要,我國先后研製了殲-10、神盾艦、紅旗-9遠程防空系統等先進的武器裝備,並列裝部隊,而這些武器裝備需要更先進的指揮控制系統來實現在更為廣闊戰場的信息交換和共享,發揮最大、整體的作戰能力,實現了各戰術數據鏈之間的互聯互通,這就是全軍綜合數據鏈系統,也就是我國自己的聯合戰術信息分發系統。
全軍綜合數據鏈系統很大程度上參考了美軍Link-16戰術數據鏈的通信模式和功能設計,但在一些技術和操作上有了較大改進,提高了戰術通信的能力。它以信息共享為最大化目標,在技術體制和頂層設計上保證了聯合作戰的需求,統一了消息標準和保密機制,實現了不同類型戰術數據鏈之間的互聯互通,在指揮控制系統與作戰飛機與導彈等武器系統平臺之間,以及各作戰單元之間實現了各種戰術數據信息的共享,可以讓網絡內的成員都能夠迅速進行位置和狀態的報告、並獲取整體的戰場態勢,以做出正確的戰術決策和與友鄰進行協調。
(四)發展趨勢
通過分析美軍/北約數據鏈的發展歷程,可以得到以下規律:從數據傳輸的規模上看,基本上是沿着從點對點、點對面,到面對面的途徑發展的;從數據傳輸的內容上看,是從單一類型報文的發送發展到多種類型報文的傳遞,出現了綜合性戰術數據鏈;從應用範圍上看基本上沿着從分散建立軍種內的專用戰術數據鏈到集中統一建立三軍通用戰術數據鏈的方向發展,同時更為重視抗毀抗干擾能力。
1、從系統框架看,數據鏈品類進一步豐富,數據網覆蓋進一步完善
從系統框架看,數據網覆蓋進一步完善。經過平臺中心戰和戰術數字化作戰兩個階段的發展,基於 Link 系列戰術數據鏈,已基本完成網絡中心戰聯合數據網(JDN) 這一級的構建,實現了作戰區域準實時的戰術級信息分發和指揮控制。而聯合複合跟蹤網 (JCTN) 和聯合計劃網(JPN)兩級的構建還需要大量數據鏈新技術的支撐。在網絡中心戰理論的指導下,美軍以 JCTN 和 JPN 的網絡能力為目標,大力研發滿足全新作戰需求的新型數據鏈,如滿足隱身飛機作戰需求的機間數據鏈,滿足精確制導需求的武器數據鏈,滿足協同作戰需求的目標瞄準網絡 (TTNT) 和協同作戰能力(CEC),以及滿足航空作戰網絡化需求的航空網絡。
2、從傳輸信號看,通信容量有所擴大,通信頻率有所提升
通過分析美軍/北約數據鏈的發展歷程,可以發現組網方式由點及面,通信數據量隨之倍增,一方面在軟件上通信系統技術有所升級,另一方面在硬件上對算力處理能力要求進一步提升,編碼方式及數據格式有了進一步的迭代,實現了數據容量的提升;此外從數據傳輸的頻段上看,基本上是由短波到超短波,向L等更高頻段發展。
3、從信號安全看,航空頻譜資源趨緊,先進數據鏈強調抗擾性能
早期的數據鏈,如 Link-4A、Link-11 等,以研究戰術信息傳輸體制由模擬向數字轉化時可靠而有效通信的技術為主,未考慮通信對抗環境,所設計的波形不具備抗干擾能力。而在 Link-16 數據鏈的研製中,波形的抗干擾能力是設計時的關鍵性能之一,多種抗干擾技術被使用。Link-16 信號採用跳頻式脈衝發送機制,其工作頻率在 960~1215 MHZ 之間。Link-16 數據鏈系統爲了獲得強抗干擾能力,採用了信道編碼、軟擴頻、高速跳頻、脈衝冗余、數據封裝以及增加發射功率等抗干擾技術,極大地提高了其抗干擾、抗截獲、抗衰落和抗多徑干擾能力,提高了系統戰術信息傳輸的可靠性。
二、數據鏈需求特徵分析
從美軍看數據鏈應用需求:分層互聯,強鏈補鏈:
美軍數據鏈市場特點:戰術數據鏈佔主要份額,寬帶數據鏈發展較快。我們統計了美國防部關於各型數據鏈的訂單,其中寬帶數據鏈主要為各型CDL,戰術數據鏈包括Link-16及TTNT,專用數據鏈包括MADL、IFDL、CEC及SADL,可以看出自2008年以來,戰術數據鏈作為各型武器平臺共用數據鏈,總訂單額佔據絕對比重;而寬帶數據鏈隨着情報傳遞需求的增加,訂單額同樣可觀;此外,隱身戰機通信、制導武器協同、態勢感知等數據鏈專用性較強,在統計訂單數額中佔比最低。
(一)戰術數據鏈:從「煙囪」林立到標準化發展
俄羅斯正在加速研製各種反無人機裝備。
美軍早期數據鏈發展較為粗放,平臺間互通互操作性差。美軍自20世紀50年代以來研發數據鏈,各類數據鏈層出不窮,呈現「煙囪」林立的景象,截至2010年,美軍已發展3大類50種數據鏈。早期的Link-4/4A/4C以及Link-11等都是為特定軍兵種的需求而研製開發,用途、組網方式、編碼方式及數據格式不盡相同,沒有過多考慮互通問題,彼此之間的操作性也較差。
Link-16實現了武器平臺間互聯互通,是當前美國主戰平臺的基本配置。Link 16數據鏈(北約稱之為Link 16數據鏈,美國稱為TADIL-J數據鏈),是美軍用於指控與情報傳輸的最主要戰術數據鏈。它用於抗干擾、加密數據/話音、視距通信、導航和識別並支持監視數據、電子戰數據、戰鬥任務、武器分配和控制數據的交換。Link-16的目標是為美國各軍種和北約國家提供通用的數據分發系統,廣泛應用於海、陸、空各類平臺。
海軍及空軍主導Link-16的使用,陸軍仍需要更合適的組網規劃。2001-2023年,我們按照軍種口徑統計了MIDS下游佔比,可以發現海軍及空軍是MIDS的主要用户;而空軍訂單佔比自2016年以來逐漸提升,主要來自現有F-15E 攻擊鷹、B-1B 和 B-52H以及F-22等機隊對新一代終端JTRS的換裝需求;而陸軍訂單佔比始終處於較低水平,原因在於陸軍統一傳統無線電波形需要較高支出,而陸軍僅花費60億美元用於項目開發,國防部在等待項目落地期間花費110億美元用於採購各型傳統無線電,目前JTRS落地進度仍待明確。
Link-16的通信功能依靠組件終端實現。多功能信息分發系統(MIDS)是Link-16通信組件的北約名稱。是一種先進的C4I系統,結合了高容量、抗干擾的數字通信鏈路,用於在空中、地面、地面和地面之間交換近乎實時的戰術信息,主要包括數據和語音通信。MIDS 旨在支持關鍵的戰區功能,例如監視、識別、空中控制、武器交戰協調和所有軍種的指揮。按應用時間排序,目前MIDS包括三個不同系列的終端:
第一代——JTIDS(聯合戰術信息分發系統):早期該數據鏈終端體積巨大,只能採用吊艙形式進行裝備,限制了戰機的可用空間、機動性能及隱身性能;在艦載終端方面,JTIDS 因使用 TACAN(戰術空中導航系統),需要共置 TACAN 天線,這將超出內置設備高度要求。Link-16終端迫切需要小型化改進,而核心在於低成本大規模集成電路及固態器件的集中應用。
第二代——MIDS-LVT(小容量終端):美軍最初計劃開發三類終端,分別適用於陸海空不同平臺的小型化及標準化通信要求,分別為LVT-1(海軍用機載和艦載數據鏈)、LVT-2(陸軍用數據鏈)、LVT-3(空軍用機載數據鏈)。后續為滿足隱身戰機、轟炸機、預警機及無人機等平臺的裝備需求,又陸續開發了LVT-4/5/6/7、LVT-11等多種類型。
第三代——MIDS-JTRS(聯合戰術無線電系統終端):MIDS-JTRS是一款 4 通道無線電,能夠運行復雜的數據鏈波形等多種通信協議,包括戰術目標網絡技術(TTNT)等,MIDS-JTRS意在採用數字信號處理的同時統一軍用無線電波形,減少對過多備件和服務支持的需求,其保留了舊版 MIDS-LVT功能,並添加了可編程加密等功能。
兩次Link-16通信終端的放量均伴隨標準化工作的落地。MIDS作為 Link-16數據鏈的核心終端類型,在各類武器平臺中用途廣泛,自90年代末各型LVTS研製成功以來,美軍數據鏈標準化工作迅速推進,1999 年,只有 7%的平臺裝備了「J」系列數據鏈,截至 2005 年,有94.1%的平臺裝備「J」系列數據鏈,期間LVTS處於持續放量改型時期,此后進入JTRS為期4年的攻關階段,在2012年實現出貨,因大規模換裝需要以及軟件無線電框架下的較高價值量,MIDS-JTRS整體訂單額再上一個臺階。
(二)通用數據鏈:情報傳遞及無人機控制核心鏈路
通用數據鏈彌補了戰術數據鏈在數據容量方面的劣勢。通用數據鏈(CDL)是一種安全的美國軍用通信協議。它由美國國防部於 1991 年制定,作為軍方圖像和信號情報的主要協議。CDL 在Ku頻段內運行,數據速率高達 274 Mbit/s。美軍網絡中心戰的基礎是實現全軍武器平臺互聯互通,而僅依靠Link-16的能力難以承擔起海量信息的收發,原因在於Link-16僅適用於視距通信,而較遠距離的通信則需要進行再次轉發,同時Link-16的傳輸速率難以滿足大容量通信需求,這將影響無人機控制以及情報傳遞,在此背景下通用數據鏈應運而生。
通用數據鏈的應用使得美軍戰場通信實現由一網通聯到分層互聯。依靠通用數據鏈的高速傳輸優勢,以高通量衞星、預警機及地面指揮樞紐等多種平臺為通信中繼節點,能夠將單兵層面/武器協同層面/戰略戰術空軍層面/預警指揮層面/天基層面進行有效互聯,相較於以Link-16為主導的指揮情報網實現了通信效率的提升,這也構成了后來GIG(全球信息柵格)、網絡中心戰聯合數據網(JDN) 等通信網絡的基礎。
以通用數據鏈為基礎,美軍已實現海陸空天立體化情報傳輸。情報傳輸的特點是通信容量大、傳輸速率高,通常在2Mbps以上,是通用數據鏈的典型應用,美軍認為「情報偵察數據鏈"是「未來陸、海、空、天作戰空域交換情報偵察數據的關鍵設備。目前,美軍情報偵察數據鏈正在逐步形成以基本型CDL數據鏈標準為基礎,由星載、機載、艦載、陸基等終端設備組成的情報偵密數據鏈裝備體系。
軍用無人機主要通信需求在於上行控制指令和下行情報信息,下行接收設備價值量較高。無人機通信鏈路可選用的載波頻率範圍很寬,最突出的特點是不對稱性,其下行鏈路的數據速率遠高於上行鏈路,因下行鏈路主要用於傳輸任務載荷業務數據,而上行鏈路主要傳輸指揮控制命令等信息。「鷹鏈」Hawklink由兩個組件組成:ARQ-58無線電終端裝置(安裝在LAMPS Mk IMH-60直升機上)和SRQ-4(Ku)RTS(安裝在水面艦艇上)。Forecast International 估計一套 SRQ-4(Ku) 現場安裝套件的價格約為120萬美元。Forecast International 估計一臺 ARO-58 RTS 的價格為50萬美元。
民用無人機主要通信需求在於上行控制指令和下行導航信息,適用於低空飛行器。相比于軍用無人機,民用無人機通信速率要求更低,根據CAAC,民用無人機安全通信要求上行速率30-50kb/s,下行速率5-10kb/s,且民用無人機多為低成本短程無人機,採用視距通信,處於VHF、UHF、L及S頻段。在低空飛行器通信方面,採用5G通信存在覆蓋範圍小等問題,而採用數據鏈能夠滿足低空飛行中的速率及距離要求,具備較高應用潛力。
(三)專用數據鏈:下游應用較為豐富,面向現有平臺后裝需求
除戰術數據鏈、通用數據鏈之外,美軍逐漸發展出面向武器平臺間的專用數據鏈,在通信格式上較為獨立,如陸軍除通用J/K格式之外,還發展出了B/M等固定格式消息;同時在網絡組織形式較為靈活,如先進自組織網絡,有望成為美軍下一代數據鏈的鏈路層基礎。
美軍專用數據鏈年間需求變動較大。我們統計了美國防部關於典型專用數據鏈的訂單,主要包括F-35/F-22等戰機裝配的MADL、IFDL,海軍主導的CEC及陸軍態勢感知數據鏈SADL,可以發現不同品類的專用數據鏈每年訂單額度相對戰術數據鏈及通用數據鏈較小,年間訂單額變動幅度較大,主要面向現有平臺的數據鏈后裝需求。
三、數據鏈產業競爭格局及發展特點
(一)數據鏈產業鏈構成及格局
1、新一輪需求或進一步明確,產業鏈相關標的將同步受益
數據鏈由戰術數據鏈系統、加密解密設備、數據鏈終端設備以及收發設備四部分組成,其中數據鏈終端設備佔據核心地位,數據鏈終端設備是射頻、加密、基帶處理等部分的集成產品,由各整機供應商完成抓總,數據鏈系統為數據鏈軟件環節,涉及波形發生、仿真模擬及智慧決策等領域,而收發環節價值量佔比最高,約佔60%左右,收發環節主要構成部分為射頻模塊,類似於雷達射頻系統。
我們根據已有公開資料,我國戰術數據鏈在2019年已對標Link-16的全軍綜合數據鏈系統,同時合衆思壯(維權)的自組網產品已於2018年放量,對於通用數據鏈,2020年已裝備U/V頻段情報鏈,參考美軍數據鏈建設節奏,新一輪數據鏈需求預計將面向軟件無線電一體化通信,寬帶通信等領域。上游環節為配套組件(元器件處於最上游),主要包括射頻組件;中游主要為加密系統及數據鏈系統;下游為武器平臺通信系統集成商,面向彈/機/星/艦/地等細分領域應用。
2、軍工央企引領數據鏈發展,在各自領域進行差異化競爭
我國數據鏈行業主要由軍工集團主導,民企多參與配套。我國數據鏈全產業鏈供應商主要集中在軍工集團內,民企參與較少,系統級供應商相關標的有七一二、上海瀚訊、海格通信及盟升電子;在射頻組件領域,電科下屬10、54所等具備自主供應能力,電科內部還有13、55所等專業化供應商,相關民企有新勁剛及雷電微力等;此外在加密領域有電科30所上市平臺電科網安,主要參與民企為佳緣科技;在數據鏈系統領域有觀想科技及坤恆順維等。
表7 我國數據鏈主要參與企業
(二)以美爲鑑看數據鏈產業鏈發展特點
數據鏈市場頭部企業佔七成份額,主要有雷神、L3哈里斯及DLS。我們統計了美國防部關於各型數據鏈的訂單,可以發現數據鏈市場存在三大主要供應商:雷神、L3哈里斯以及DLS(Datalink Solution LLC,BAE和柯林斯的合資公司,已被Insights收購),總佔比約70%,其他供應商不乏軍工巨頭洛馬、諾格及波音等公司,佔比相對較小。
具體來看主要供應商信息:
1、雷神技術公司(Raytheon Technologies Corporation)(NYSE:RTX),自1922年成立,作為美國軍工巨頭之一,2016年雷神公司在全球擁有的員工就超過了67,800人,業務遍佈五大洲,為眾多國家的國防安全和軍隊現代化建設提供了全面而高效的解決方案。
航空航天(2022年營收206億美元,佔比30.70%)領域:雷神為全球航空工業提供了眾多先進的航空電子系統和解決方案。其產品線涵蓋了飛行控制系統、導航系統、任務系統等多個方面,廣泛應用於軍用和民用航空領域。
導彈與防空系統(2022年營收149億元,佔比22.21%)領域:為全球客户提供了高效、可靠的導彈系統和防空解決方案。其產品廣泛應用於陸、海、空三軍,為各國軍隊提供了強大的防禦能力。同時,雷神公司還積極參與全球導彈防禦系統的建設和升級。
情報與網絡安全(2022年營收143億美元,佔比21.31%)領域:雷神公司憑藉其強大的技術實力和豐富的實戰經驗,為全球客户提供了全面的情報收集、分析和網絡安全解決方案。其產品和服務廣泛應用於政府、軍事、商業等多個領域,為各國客户提供了高效、安全的信息保障服務。
2、L3哈里斯公司(L3 Harris Technologies)(NYSE:LHX):成立於1895年,哈里斯以提供航空航天和國防技術產品、系統和服務為主,覆蓋製造業、工業等多個行業,競爭對手主要為其他大牌航空及國防產品公司。
航空航天(2023年營收69億美元,佔比35.57%)領域:哈里斯獲得了諸多來自美國政府的頂級合同,如美國空軍飛機維修合同和航天局衞星生產合同,包括哈里斯獲得了62億美元大型C-130軍用運輸機合同。自2019年與L3公司合併之后,哈里斯成為美國第六大國防承包商,逐步擁有了與軍工巨頭洛克希德·馬丁公司競爭的實力。
通訊設備(2023年營收51億美元,佔比26.29%)領域:哈里斯主要提供:戰術通信:設計、製造和維護彈性且安全的通信解決方案,包括戰術無線電、軟件、衞星終端和端到端戰場系統。寬帶通信:設計、製造和維護彈性且安全的通信解決方案,包括 ISR 和戰術數據鏈路、軟件和集成寬帶網絡。2022年10月3日,Viasat和L3Harris宣佈L3Harris將以19.6億美元收購Viasat的Link 16戰術數據鏈資產。
綜合任務系統(2023年營收66億美元,佔比34.02%)領域:哈里斯主要提供:ISR:機載被動傳感和瞄準、戰略偵察、國家指揮和控制、戰術監視、電子攻擊等。海事:被動傳感和瞄準、自主以及有人和無人協作、電力和通信、海底傳感器和網絡以及有人駕駛平臺和無人水面和水下船隻的分類能力。光電:無源傳感和瞄準;激光成像和傳感器系統;空間通信和航空電子設備等。
3、數據鏈解決方案公司(Datalink Solution LLC)(NYSE:DTLK(被Insight收購))是GEC-Marconi Hazeltine(現為BAE Systems)和羅克韋爾柯林斯公司於 1996 年創建的合資實體,成立之初旨在開發、製造和支持聯合戰術信息分發系統(JTIDS),后續繼續研製開發出小容量終端(LVTS)以及聯合戰術無線電(JTRS)。公司具備20 多年的 Link 16 設計和生產經驗,已向全球 30 多個國家交付了 9,000 多套 Link 16 系統。2015年被Insights公司收購,2016-2017年營收增速2.09%/22.21%,淨利潤增速0.84%/10.24%,后續年份財務狀況併入其他業務板塊進行合併統計。
1、多規格小批量,毛利率較為穩定
DLS下游需求來陸海空多個軍種平臺,從研製周期來看,不同型號產品生命周期存在差異;從終端尺寸來看,不同數據鏈終端大小、重量差距較大,存在多規格小批量的特點,對於毛利率起到一定支撐作用。結合七一二無線通信終端業務毛利率來看,毛利率受下游整體議價影響較小。
2、加密服務后市場具備增長韌性
我們統計了DLS公司可考期間產品及服務營收,可以發現兩項業務總體變動趨勢較為一致,另外LVTS需求出現波動,2009年產品出現負增長情況,而服務仍保持一定增速,總體來看服務增速波動較小,相較於產品更具增長韌性,是公司在需求波動階段的穩定分部。
3、主機廠佔據專用數據鏈主要份額,並向戰術和通用市場延伸
我們統計美軍各型數據鏈主要供應商,可以發現對於戰術數據鏈和通用數據鏈,供應商多為以通信系統為長板的專業化供應商,而對於專用數據鏈,則多由武器平臺主機廠自主進行配套;此外主機廠也逐漸形成戰術數據鏈的自主供應能力,或成立通信系統分部,進入非專用數據鏈市場。
四、產業鏈相關上市公司
射頻環節(價值量佔比最高):國博電子、新勁剛、雷電微力、盟升電子;加密環節:佳緣科技、電科網安;系統級供應商(核心環節):七一二、海格通信、上海瀚訊;數據鏈系統:觀想科技、坤恆順維
五、風險提示
① 技術路線迭代風險;
② 下游需求增長不及預期風險;
③ 市場競爭格局變化風險;
④ 股價大幅波動風險;
⑤ 企業募投項目不及預期風險。
(轉自:中航軍工研究)