(报告出品方:中信建投证券)
一、国防信息化建设大势所趋,军工通信逆周期投资属性凸显1.1 国家政策重视军工行业发展
随着我国经济实力、军事实力的发展,全球国际环境日益复杂,我国对国防军工建设工作的要求也逐步转 变。“十四五规划”提出,要促进国防实力和经济实力同步提升,深化军民科技协同创新,加强海洋、空天、网 络空间、生物、新能源,人工智能,量子科技等领域军民统筹发展,推动军地科研设施资源共享,推进军地科 研成果双向转化应用和重点产业发展。整体来看,未来要加快国防信息化建设工作,深化军民协同创新。
在整体军事能力方面,我国与美国还存在一定差距。目前,我国武装部队全球排名为第三,美国武装部队 实力排名第一。2021 年,我国军费支出大约 1782 亿美元,美国约 7400 亿美元,中国军费支出远低于美国。在 空军与海军领域,中国的直升机、攻击机、特种飞机、航空母舰等数量大幅落后于美国。
1.2 国防信息化市场空间广阔
美国在 20 世纪 70 年代提出“信息战”概念,自 90 年代初期开始大力推进国防信息化建设。1991 年的海 湾战争暴露出美军各军兵种在通信网络中相互脱节的重要缺陷,美军为此启动了“武士 C4I”计划,作为其军事 一体化信息系统发展的目标。21 世纪初,美军提出“网络中心战”理论,先后开展了国防信息基础设施、全球 信息格栅、联合信息环境等计划。
我国军费中的武器装备费占比稳步提升,国防信息化市场广阔。我国军费主要由人员生活费、训练维持费 和装备费三部分组成。根据《新时代的中国国防》,装备费的占比稳步提升,从 2010 年的 33.2%提升到 2017 年 的 41.1%,彰显了武器装备对国防实力的重要性。军工信息化是武器装备的重要发展方向,目前我国军队建设 基本实现机械化,但信息化目标尚未实现,因此“十四五”规划将国防信息化建设列为重点发展对象。根据智 研咨询数据,预计到 2025 年军工信息化的市场规模将达到 1462 亿元,2020-2025 的 CAGR 为 6.7%。
C4ISR(自动化指挥)系统是国防信息化的重要载体。1977 年,美国首次把“情报”作为自动化指挥的重 要因素与 C3 系统(指挥、控制、通信)相结合,形成 C3I 系统。随着计算机在军事装备中的应用范围逐步扩展, 指挥自动化系统演变成为 C4I 系统。近年来,信息化战争的形势让军队认识到掌握战场态势的重要性,提出战场“态势感知”概念,因此演变出 C4ISR 系统。C4ISR 系统是以部队指挥与控制为目标,涵盖通信、计算机、情报、监视、侦查等要素的全维度军事信息 系统框架。C4ISR 系统包含进行数据传递、处理的硬件设备,也需要软件系统解决方案,以做到及时准确获取战 场信息并进行实时分析处理,实现作战信息在各作战平台与指挥中心的互通互联,形成完整的信息闭环。军工 通信是 C4ISR 系统的中枢和基础支撑,承担着信息处理和传递的功能,对于军工通信的投入建设将贯穿于现代 国防体系的信息化建设进程中。
全球范围来看,美国占据 C4ISR 市场规模的 40%左右。C4ISR 作为国防信息化的重要载体,全球市场规模逐 步增长。根据 Markets and Markets 数据显示,2022 年全球 C4ISR 市场规模将达到 1194 亿美元。美军从越战时 期开始探索国防信息化建设,并在海湾战争中验证了阶段性建设成果。此后,美军提出了一系列信息化战争理 论,将先进电子设备应用于其主战武器装备中,实现了不同武器平台和跨军种信息的互联互通,军队编制也相 应做出了重大调整,美军整体作战能力由此得到跨越式提升。随着国际安全形势不确定性增加,全球其他国家 也不断加大对国防信息化建设的投入。
目前,相较于美军信息化程度 70%以上的情况,我军信息化程度仍然较低,因此信息化将是我军未来相当 长时间的建设重点。十九大报告中提出我军发展规划:确保到 2020 年基本实现机械化,信息化建设取得重大进 展,战略能力有大的提升,力争到 2035 年基本实现国防和军队现代化。在 2020 年基本实现机械化的条件下, 未来国防信息化装备的采购支出占比将显著提升,军工通信领域作为国防信息化的核心领域,投入也有望持续 加大。具体来看,军工通信主要包括军事无线通信设备、军事雷达、军事卫星应用等领域。
二、军事无线通信设备:向联合作战和提升带宽趋势演进2.1 无线通信是军用战役(战术)通信的主要手段
依据不同通信保障范围,军事通信网络分为战略通信网络和战役(战术)通信网络。战略通信网目的是保 障统帅部、各军兵种、各大军区、军事基地和战略武器基地之间的战略指挥,通信网的中枢是统帅部的指挥所。战略通信网的特点是提供长途、定点的通信保障,以短波(无线)、光缆(有线)等为主要通信手段,可使用散 射通信和卫星通信作为辅助手段,具有方向性好、传播范围广、传播过程稳定等特点。战役(战术)通信网是战役军团、战术兵团和指挥单位之间提供通信保障,主要架构包括地域通信网、战 斗无线电网、卫星通信网、升空平台通信网等。地域通信网由交换机、传输信道、各类通信设备和用户终端互 联而成,是整个战役(战术)通信网的核心和骨干,并且可与战略通信网相连接。战斗无线电网的主要设备是 无线电台,保障最基本的通信活动。卫星通信网和升空平台通信包括卫星和地面站、飞机、气球等通信中继设 备,用于辅助保障作战单位与上级进行通信。总体上,战役(战术)通信网的服务场景具有环境复杂、易受干 扰等特点,相对战略通信,战役(战术)通信需要应用频带更宽、传输性能更强、超低时延的通信手段,因而 目前以短波、超短波、微波(宽带)等无线通信手段为主。
战役(战术)通信中广泛使用的短波、超短波、微波通信各自承担了不可替代的作用。短波适用于远距离无 线电广播及电话电报通信、无线电传真、应急抗灾通信等;超短波对电离层的穿透力强,且频带较宽,应用于 传送电视、调频广播、雷达等业务;微波传播性能稳定,传输带宽更宽,属于宽带通信方式,广泛用于定点及 移动通信(军用 4G)进行视频、图像传输等方面。
短波、超短波、微波(宽带)等无线通信系统包含不同类型的通信设备。其中,短波通信装备主要包括短 波电台、天线、中继设备、遥控和网控设备、数传设备等;超短波通信装备主要包括超短波电台、数据链电台、 数据处理终端等设备;微波通信装备主要包括微波电台终端、中继设备、基站设备等。
此外,卫星通信也是战术(战役)通信网的重要组成部分,可实现远距离的话音、数据、图像、视频传输 等功能。卫星通信是利用卫星上的转发器作为中继站,转发无线电波,实现地球上(包括地面和低层大气中) 的两个或多个卫星通信站之间的通信。卫星通信的特点是覆盖范围大且通信线路稳定,在卫星上下行无线电信 号的覆盖范围内的任何两点之间都可进行通信,不易受陆地灾害影响,可迅速建立通信线路,并实现广播通信。
2.2 本世纪初美军集中采购通信装备,供应商哈里斯充分受益
哈里斯系全球领先的国防信息技术服务提供商。哈里斯公司(Harris Corporation)于 1926 年在美国注册成 立,前身是 1895 年成立的哈里斯自动印刷机公司,经过 120 余年的发展成为全球领先的国防信息技术服务提供 商。2015 年前,哈里斯主营业务为射频通信、政府通信、微波通信和宽带通信,其中射频通信业务主要包括应 用于国防领域的手持、背负、车载、固定指挥中心和舰载射频通信设备,代表产品为广泛装备于美国地面作战 部队的猎鹰系列无线电台和 Sierra 系列加密模块。哈里斯 1990 年推出第一代 Falcon 1 RF-5000,2000、2005 年 相继推出 Falcon II、Falcon III,目前猎鹰系统已发展成具备高速语音、数据和全动态视频的战场网络生态系统。
21 世纪初是美军联合战术通信建设期,哈里斯充分受益。2001-2010 财年,伴随着 Link-16 战术数据链系统 的推广应用,美国各军种大量采购联合战术无线电系统,其中就包括哈里斯公司的代表产品“猎鹰”系列战术 无线电台。2002-2010年,哈里斯公司射频业务营收由2.58亿美元增加至20.67亿美元,年均复合增长率为29.69%, 此项业务占营业收入比重从 13.77%提升至 39.71%,成为在此阶段公司业绩增长的主要驱动力。
我国当前的军事无线通信设备行业可类比美军 21 世纪初期。美军在 20 世纪 90 年代开始加速军队信息化建 设,自 21 世纪初开始大规模采购联合战术通信系统装备,军事无线通信设备行业进入快速发展阶段。2020 年 为我军基本实现机械化、信息化建设取得重大进展的关键年,当前军事通信装备已广泛应用,但渗透率较低, 同时在联合战术通信、军用宽带通信等系统建设方面仍处于起步阶段。因此,当前我国军事无线通信设备行业 与美国 21 世纪初期相似,参照哈里斯的发展历程,预计未来几年国内军事无线通信设备行业及相关公司有望 进入快速发展期,相关公司的业绩兑现也值得期待。
2.3 数据链实现联合作战通信,网络带宽需求不断提升
2.3.1 数据链系统加速应用,实现信息共享与协同作战
军事无线通信未来发展的趋势之一是通过数据链系统实现信息共享与协同作战。现代战争“先敌发现、先敌打击”的条件在于信息优势,即作战过程中获得和保持比敌方更全面、更准确的态势感知能力,如军机飞行 员可以拥有动态的空中态势图,包括敌我位置、航速航向等情况,并与地面作战单位实现信息共享、协同作战。数据链是通过单网或多网结构和通信介质,将两个或两个以上的指挥控制系统和武器系统链接在一起,传送标 准化数据信息的通信链路。利用数据链通信,在武器平台间实时交互协同信息,实现信息协同、干扰协同、航 迹协同、火力协同等战术协同任务,从而形成打击优势。数据链系统主要由信号传输设备和数字数据处理设备 两部分构成,实现信号收发和处理加密等功能。美军装备最新的 Link-16 数据链系统即为全军联合作战数据链。由于军兵种的作战行动特点,有军兵种各自 的战术数据链和三军联合数据链,而在联合作战的军事需求牵引下,战术数据链逐步向着支持三军联合作战和 盟军协同作战的联合数据链方向发展。美军现役的 Link-16 数据链系统对通信体制进行了较大改进,集通信、导 航和敌我识别三大功能与一体,具体实现设备包括联合作战无线电系统或多功能战术无线电系统,其系统通信 性能和战术功能有重大提升,搭载于各军种装备平台,可以实现空-海-地联合协同作战。
参考美军历程,联合作战数据链系统建设围绕机载平台展开。空军在现代战争中的作用愈发重要,军机机 动性强、作战能力突出,在战场中承担侦查、预警、火力打击等各项任务,从美军数据链系统的发展历程来看, 始终围绕机载平台展开。20 世纪 50 年代末,美国海军为解决舰机协同问题,研制并装备了第一代战术数据链 系统(Link-4),用新型的数据通信替换指挥引导能力有限的话音通信,后续发展出 Link-10、Link-11、Link14 等 系列战术数据链,并在各军种进行装备。1974 年,美国空军牵头成立联合战术信息分发系统联合计划办公室, 并于 1997 年发布 Link-16 数据链的正式标准。2004 年,美国国防部提出要求,美国空军所有作战飞机在 2010 年以前都要完成 Link-16 数据链终端装备。
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