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军事通信行业深度研究:国防信息化先行基础设施

发布时间:2022-01-23 19:44:39来源:对讲机世界

国防信息化提升军队战斗力,C4ISR是其核心

国防信息化的核心提高军队的战斗力。国防信息化是为了适应现代战争,特别是信息化战争发展的需要而建设的国防信息体系。军队通过信息化的整合实现一体化的作战能力:将目标探测跟踪、指挥控制、火力打击、战场防护和毁伤评估等功能实现一体化,将联合指挥中心和各军种之间的作战组织实现一体化。现代信息技术不仅显著提高了军队指挥作战的效率,而且大幅提升了军队获取战场信息的丰富度,有效的获取、处理和利用信息成为了现代战争中各方争先抢占的战略制高点。国防信息化不仅表现为武器装备的升级换代,更是战争形态的深刻变革与军事思想的迭代更新,是继枪炮取代冷兵器、军队机械化之后第三次军事革命。国防信息化是现代战争的力量倍增器:军队通过信息化的整合实现一体化的作战能力,立鼎产业研究院研究表明,武器威力增加一倍,作战效能只增加40%,通过信息化装备提高打击精度一倍,作战效能可以提高400%。

广义国防信息化:实质是使国防力量各构成要素都实现由工业时代到信息时代的转变,最终建成信息化国防力量。信息化国防力量的主要构成要素有5项,即信息化军队、信息化国防动员体制、信息化国防教育机制、足够的国家信息防护能力和创新性国防理论。总结起来是国防要素由机械化相向信息化转变。

狭义国防信息化:最早在1999年由美国国防部(DoD)提出,意在构建一个集指挥(command)、控制(control)、通信(communication)、计算机(computer)、情报(intelligence)及监视(surveillance)与侦察(reconnaissance)等功能一体的现代化军事信息指挥控制系统,现称C4ISR系统。总结起来就是作战力量信息化。

国防信息化的核心载体是C4ISR。通过雷达、卫星、无人机等手段(ISR)解决“我在哪儿、战友在哪儿、敌人在哪儿”,通过战术电台、数据链、自组网等通信手段(Communication)解决作战信息传输、交换、分发,依托计算(Computering)获取信息优势,通过指挥控制系统(Control&Command)实现各种形式的作战应用,从而拨开战争的迷雾(克劳塞维茨《战争论》)。C4ISR系统能及时准确获取战场信息,分析处理后将指令经由可靠安全的军事通信网络传达到具体作战单元,从而形成完整的OODA(Observation观察-Orientation判断-Decision决策-Action执行)信息闭环,支持侦-控-打-评的作战闭环。

军事通信是C4ISR的基石,服务于作战行动

通信,顾名思义就是通达信息。通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称,一般由信源、信宿和信道三要素组成。军事通信具备通信系统的所有特征,但对于安全性、保密性、可靠性、对抗性的要求更高,是战争中决定胜负的重要因素之一。

军事通信服务作战,是典型的专网通信。通信网络根据用途和服务对象的差异可以分为公网通信和专网通信。公网通信领域,包括公用电话网(PSTN)、因特网(Internet)、移动蜂窝网络(4G、5G等)、卫星互联网(Starlink、Oneweb),主要由电信及网络运营商提供运维服务,设备企业提供通信网络设备,面向公众用户提供公共通信服务产品;专网通信领域,包括集群网络(TrunkingSystem)、数据链网络(Datalink)、自组织网络(Ad-hoc)等,主要由特定企业提供通信网络设备,多由用户自行运维,面向军队、公安、应急、能源、轨道交通等特定领域提供专用通信服务。

军事通信连接作战要素,是信息化的基石和底座。军事通信系统由通信装备、设施及通信人员组成,完成人与人、人与计算机、计算机与计算机、人与武器系统,以及武器系统与武器系统之间的信息传递,用以实现军队指挥、协同和武器控制,在其中扮演“神经网络”的角色。具体到C4ISR系统中,情报、监视、侦察系统(ISR)负责各类数据的采集,计算系统(Computering)负责对各类数据进行运算和处理,指挥控制系统(Control&Command)则根据获取的态势,基于作战条令和指挥官的作战决心,形成对作战人员和武器装备的指挥控制命令。整个作战流程中信息的采集、数据的处理、应用的分发都要依托军事通信系统,通信系统使分散的传感器平台、武器平台、指控平台等作战诸元互联互通,形成一个完整系统,军事通信系统是整个系统的基石和底座。

军事通信伴随战争形态演进,多频段、多体制互补共存

军事通信是伴随着武装冲突的出现而产生,并随着战争形态不断演进。在战争的历史舞台上,军事通信的演进及发展与战争的形态及要素密切相关:从冷兵器时期的烽火狼烟(武王伐纣)、阴文虎符(围魏救赵),到机械化战争(第一、二次世界大战)中广泛使用的无线电台,再到信息化战争(海湾战争、伊拉克战争)中大展身手的数据链系统,军事通信的形态随着战争模式不断演进,所扮演的角色也越来越重要。

军事通信采用有线、无线、光等手段及系统,以符号、文本、声音、图像、多媒体等作为信息载荷形式,实现对军事信息的传输、交换与分发,用以传递军事信息,支撑军队各类作战行动。军事通信是战争中决定胜负的重要因素,从不同维度对军事通信本身的各要素进行划分更有利于庖丁解牛,避免盲人摸象,便于全面了解军用通信系统要素、应用场景,从而判断军用通信的技术难点、发展方向和市场空间。

从通信传输介质划分,军事通信分为有线通信、无线通信和光通信;从承载的业务种类划分,包括视频、图像、音频、文本;从应用对象来看,包括陆、海、空、火、战略支援、联勤保障等多个军种;从应用领域划分包括指挥决策、行动控制、情报侦察、支援保障。

军事通信特点一:机动、移动、固定网络三位一体,战术无线通信处于战场前沿,是军事通信中技术最复杂、装备量最大的部分。

完整的军事通信网络包括固定、侧机动和移动侧。战术无线通信系统通常采用骨干网络+接入网络+末端子网的三层架构:骨干网络构建提供宽带传输,通常采用微波、散射、卫通等手段,同时可以通过固定的接入点连入有线网络;接入网络为指挥控制系统和武器平台提供了一种有效的信息传输手段,一般下沉至营一级战术指控单元;末端子网解决的是战场“战后一公里”问题,处在战场强对抗环境的最前沿,用以解决单兵、武器平台、传感器平台的互通和接入问题。

地域通信网,战场宽带传输的骨干网络。地域通信网是在军级或师级作战地域内开设若干通信节点,用微波接力、卫星等通信链路连接起来,构成的栅格状通信网络,为作战地域内的固定和移动用户提供电话、电报、数据、传真等多种通信业务。典型的地域通信网有美国的战术互联网(WarfighterInformationNetwork-Tactical,WIN-T)、英国的“松鸡”系统、法国的“里达”系统等。

战术电台网,作战前沿灵活机动的接入网络。战术电台网是一种高度机动的通信系统,为战术级指挥控制系统和武器平台提供信息传输手段,是用户接入网层的重要组成部分,也是战场上数量庞大的通信装备。典型的地域通信网有美军早期的单信道地面机载无线电系统、增强型定位报告系统,以及美国国防部于1997年启动的联合战术无线电系统(JointTacticalRadioSystem,JTRS)。

单兵通信系统,提高士兵战力的制胜法宝。单兵通信系统是一种融合信息探测、计算机处理、数字通信、数字控制、多媒体技术的无线网络通信系统,是战术通信系统的末端网络。典型的单兵通信系统是美军在1988年提出“士兵现代化计划”,此后进行了“陆地勇士”“未来部队勇士”和“奈特勇士”系统,“奈特勇士”系统是近年发展的重点。

军事通信特点二:为了保证广覆盖、高可靠、抗干扰,往往多频段、多种体制互补共存。客观上导致领域细分程度高,相关企业各自深擅长领域,行业缺少巨头。

国防建设新、老三步走,信息化投资或将快步发展

70年代以来,我国军工行业的发展经历了以下三个时期。萎缩期:20世纪70年代末到80年代末,随着改革开放政策的实行,我国提出“和平与发展”的时代主题和“韬光养晦”的外交政策,以“现代化”目标取代过去的“革命”取向,致力于改善人民生活,大力发展民用工业。这个时期军工产业的发展特征是:用户需求进一步萎缩,军工企业的产能大量闲置,在迈向市场化的浪潮中进行“军转民”,军工人才大量流失,军工行业陷入低迷。

复苏期:军工行业经过二十多年的低迷期后,军队装备水平相对比较落后,需要大量换装。20世纪90年代初至今,军工产业的发展特征是:为了维护国家安全以及主权和领土完整,基于中国军队现代化建设的需要,军事装备需求逐年增加,军工行业重组改制,军工企业经济效益稳步增长,人才也逐步向军工企业集结。

转型期:进入21世纪,随着综合国力稳步增强,我国开始全面加强军队建设尤其是国防信息化建设。军方逐步完善竞争性采购机制、招标机制,更加注重质量的稳定性与可靠性;军方装备科研管理逐步演变为“统一管理”模式,更加注重技术创新和探索性技术研究工作,以技术推动、引导用户需求。

军费结构向信息化倾斜,军事通信是信息化先行的基础设施

我国军费占GDP比重较低,十四五期间总量有望温和提升、结构向装备费倾斜。总量方面:我国十三五期间军费增速分别为7.46%/6.83%/8.13%/7.46%/6.57%,军费支出预算从2015年的9087.84亿元提升至2020年的12918.77亿,考虑到GDP-财政支出-军费支出正相关,我们判断十四五期间军费总量将伴随GDP及财政支出温和提升。结构方面:军费由人员生活费、训练维持费、和装备费三部分构成,2010-2017年我国的国防费用占比中,人员生活费从34.9%下降至30.8%,训练维持费从31.9%下降至28.1%,装备费从33.2%提升至41.1%,经费分配明显向装备倾斜。我们认为十四五期间军费的总量和结构将会维持上述趋势。

在未来较长的一段时间内,信息化将是装备费用投入的重点。根据信息化在国防领域的应用规律,可以将国防信息化的发展分为网络化国防、信息化国防、智慧国防、智能国防四个阶段。据上海瀚讯招股说明书,经过近20年补偿式发展,我军装备建设取得了长足的进步,大平台补齐战略已经基本完成目标(或正在稳步推进),陆海空火的各类主战器已经接近美军,甚至小部分超过美军现役主战兵器的性能指标。但我军信息化建设尚有很大不足,尤其与军事强国相比,差距较大。当前以美国为代表的发达国家已经渡过了第一、第二阶段,正处于第三阶段后期,并即将过渡到第四阶段,而我国刚刚迈入到第二阶段。

信息化将是未来国家国防投入的重点。在十九大报告里提出了新时代国防和军队建设的新“三步走”发展战略: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。同国家现代化进程相一致,全面推进军事理论现代化、军队组织形态现代化、军事人员现代化、武器装备现代化,力争到2035年基本实现国防和军队现代化。到本世纪中叶把人民军队全面建成世界一流军队。短期2020年基本实现机械化的目标已经完成,但是信息化取得重大进展的目标并未实现,因此十四五期间将是我国军工信息化的投入高峰。根据预测前瞻研究院预测,到2025年我国国防信息化开支将达到2513亿元,2015-2025年复合增长率为11.6%,占2025年国防装备费用(6284亿元)比例达到40%。

回顾历史在“十三五”期间,我军的目标是实现机械化,这一目标已经基本实现。我们认为《十四五规划建议》中的第十四节对国防军工行业的发展明确了下个五年的建设目标,时隔六十年再一次将备战纳入五年规划,且第一次将“建军百年”作为中国人民解放军建设的一个重要时间节点,“十四五”期间,我国国防建设重心将转向信息化建设。因此,我们认为装备费的投入将由机械化向信息化倾斜。

通信是信息化的“基石”,是信息化投资先行的基础设施。通信系统是实现信息流在其他各子系统内部和外部间流动的重要基础,承担着“基石”的作用。军事通信系统由通信装备、设施及通信人员组成,完成人与人、人与计算机、计算机与计算机、人与武器系统,以及武器系统与武器系统之间的信息传递,用以保障军队指挥、协同和武器控制。我们认为军事通信系统是信息化的“基石”,扮演信息流转的“公路”角色,是信息化投资先行的基础设施。

根据海格通信招股说明书阐述,尽管我军通信装备已经有了长足的进步,但我国在军事通信上的投入和装备情况与美国和欧洲发达国家相比仍有很大差距,军事电子与通信系统开支占国防开支比例较低。2009年美国军费开支6,120亿美元,其中291.6亿美元用于采购和研发通信、电子、电信和情报系统,占国防开支比例为4.76%,而我国同期占比不足3%。(报告来源:未来智库)

需求牵引叠加技术驱动,军事通信改进和新研需求强

美军战略重点向亚太地区转移。为应对中俄等对手正在实施“反介入/区域拒止”的战略,维持对他国的军事优势,相继提出“平台中心战”、“网络中心战”、“决策中心战”等新型作战概念。作战样式的演进对军事通信网络带来了新的需求。

新的作战样式对于军事通信网络提出新的需求,我们认为军事通信存在批量装备和改进与新研需求。据MCIO,根据新型作战概念需求,美军将按需调度、组合或集成分布在各个作战域的通信系统资源,将陆、海、空、天、网络、电磁域内的各作战要素动态无缝链接,最终实现各类传感器节点和火力资源的“即插即用”跨域组网。上述构想对通信网络提出了以下新需求:由静态系统向敏捷自适应性系统演变是关键、由集中式系统向分布式系统转变是基本途径、适应高对抗性作战环境是基本要求、加强互连互通是基本保障。我们认为在大国竞争背景下,为了保证国防安全,需要构建全域立体覆盖、高效实时、端对端直达、边缘覆盖的军事通信网络。

新技术的突破是军事通信新装备落地及应用的基础。我们认为软件无线电技术、认知无线电、军用5G等新技术的不断涌现,将驱动新通信装备的不断诞生。

软件无线电:采用通用硬件平台基于波形实现多种电台功能。1992年,Mitola在美国电信系统会议上首次提出软件无线电(SoftwareRadio)的概念,以软件无线电技术为特征的新一代通信系统的研究和开发从此逐步兴起。尤其是美国军方率先开展了三军通用软件无线电台的研制,并于1994年在美国国防部高级研究计划局(DARPA)的主持下,进行了军用软件无线电系统易通话(SpeakEasy)工程第一阶段的演示验证,结果表明:软件无线电不仅在技术上完全可行,而且代表着未来军用电台的发展趋势。

认知无线电,基于频谱感知和频谱共享技术解决协同与抗干扰问题。软件无线电技术改进了无线电设备的实现方式,但并没有从根本上改变无线电台的性能。1999年,Mitola提出了认知无线电(CognitiveRadio,CR)概念,使得无线电的功能生成模式发生了巨大的变化。认知无线电能够对环境、位置、电波传播、网络、协议、用户以及设备本身的内部结构进行感知、推理和学习,通过基于模型的推理在无线电相关领域达到一定的认知能力和智能水平。认知无线电实质上是软件无线电平台加上人工智能技术的应用。

军用5G,增强移动宽带和海量连接场景是战术通信的利器。5G既要解决底层异构网络的接入问题,又要保障上层不同应用的服务水平,这与战术通信系统具有一定相似性。5G通过多层次及多维度解耦,为各类资源的按需编排提供了技术基础,而资源的按需编排是为不同业务提供差异化服务的关键,以灵活快速调动资源、实现基于关键指标的端到端业务为目标,更加紧贴战术通信系统需求。国内相关单位通过借鉴5G总体架构实现天地一体骨干网和无线子网。将5G的先进理念和关键技术应用于战术通信系统,可成为军用通信系统实现跨越式发展的良好契机。

3美国军事通信领跑,我国不断追赶

如前文所述,以美国为代表的发达国家已经渡过了国防信息化的第一、第二阶段,正处于第三阶段后期,并即将过渡到第四阶段,而我国则刚刚迈入到第二阶段。

美国军事通信网络覆盖全球,大力发展“网络中心战”

美军军事通信系统起步早,技术领先,种类齐全。美军早期军事通信系统就能覆盖全球、手段多、容量大、保密性好、抗干扰性强、被截获概率低、抗电磁脉冲能力强,将全球指挥控制系统的诸要素联结成为一个有机的整体。美国军事通信系统分类与我国略有不同,包括战略通信、战术通信和卫星通信,一方面美军没有战役的概念,另一方面美军的卫星通信系统兼具战役和战术功能。

美军战略通信系统全球覆盖。它由国防通信系统(DCS)和最低限度基本应急通信网(MEECN)组成,DCS能保障美国总统、国防部、参谋长联席会议、各联合/特种司令部、情报机构与战略部队之间的直接通信和实时联络,并为固定基地和陆、海、空三军的机动部队提供中继线路。

1)美军战术军事通信种类多样、性能优异。除了服务于陆海空等军种的独立通信系统,还有服务于联合作战的各类一体化通信系统。美军用于联合作战的战术通信系统包括早期的辛嘎斯(SINCGARS)及联合战术无线电(JTRS)和数据链系统(DataLink)。辛嘎斯是美国陆、海、空和海军陆战队在近距离应用的甚高频战斗网无线电通信系统,是美军战场指挥员在前沿20公里的范围内指挥部队和空中支援的主要手段。联合战术无线电系统(JTRS)是美军一种可适用于所有军兵种要求的通用新型系列战术电台,工作频率范围(2MHz-3GHz),基本覆盖高频/甚高频/特高频波段,其主要特点为多频段多模式多信道、可网络互联,在复杂的战场环境下能做到相互之间兼容互通。

2)美军卫星通信体系庞大、种类繁多。美军的卫星系统建设正处在更新换代阶段,即美军正在以“宽带全球卫星通信系统(WGS)”取代“国防卫星通信系统(DSCSⅢ)”,以“移动用户目标系统(MUOS)”接替“特高频后继星系统(UFO)”,以“先进极高频系统(AEHF)”替换“军事星系统(Milstr)”等,这些新一代卫星通信系统的带宽、数据传输速率和信道数量将大幅度增长,而保密性、抗干扰性、低截获率和波束覆盖范围等其它性能指标也将得到全面提升。美军的卫星通信系统承担了80%的远程通信业务,其中用于战略和战术通信的第三代国防卫星通信系统,由位于大西洋、东太平洋、西太平洋和印度洋上空地球静止轨卫星及相应的地面设施组成,星体采用了加固技术和多种电子对抗技术,具有较强的抗干扰能力。

3)美军通信系统技术领先,致力于“网络中心战”。美军军事通信技术发展迅猛,美军目前军事通信系统技术领先,种类齐全。美军在已有通信技术领先的基础上,仍大力发展通信发展新技术,并且将技术快速应用。例如,2019年6月美国国防高级研究计划局(DARPA)希望建立一个水下网络,让军队可以在所有域拥有态势感知或指挥控制能力,“海上作战及时信息TIMEly”项目将开发异构水下网络体系结构概念,为水下行动提供多种选择。

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(DII)、全球信息格栅(GIG)、联合信息环境(JIE)等计划。由于技术进步和正在转型的军事条令的驱动,美国军事通信工业得以迅猛增长,包括软件无线电台、数据链、班级电台、用于近距离支援的空-地链路和卫星通信等领域。发展至今,美国具有非常强的军事通信实力,已建成全球最先进的指挥控制系统和军事通信系统,能满足美国军方各种通信的需求。

我军信息化建设起步晚,军事通信正逐步完善和发展

我军信息化发展历程短。尽管我国国防实力经过几十年的投入有了长足发展和进步,但是由于信息化发展起步晚,与军事强国相比差距较大。20世纪50年代,我军无线通信装备主要以仿苏联体制的电子管通信装备为主。从60年代末到70年代中期,随着半导体器件、频率合成技术的发展,我国研制生产了以半导体器件为主要特征的对流层散射机、短波单边带电台等,初步实现了装备的系列化、小型化。70年代末到80年代中期,基于中小规模集成电路,短波、超短波、微波(接力、卫星通信)等装备及保密机,各种经过统型的通信车辆陆续装备部队,同时引进少量西方通信装备,此阶段我国的军用无线通信事业得到较大发展。80年代至90年代中期,随着微电子技术的飞速发展和电子对抗的需要,以大规模集成电路为主,我国研制出一批具有自适应、跳频、扩频功能的抗干扰通信装备,较大地提高了我军无线通信装备的对抗能力和现代化水平,实现了装备的标准化、系列化。

进入二十一世纪以后,无线电通信装备的网络系统功能得到重视,新一代通信系统强调采用多种无线电传输手段,同时加上数字化与各种加密措施。新一代通信系统的可靠性、生存性、抗毁性能力更高,更加适应未来高科技战争的需要。特别是近年来,随着全军信息化建设工作的持续开展,我军逐步建立了较为完善的网络通信系统,并实现了无线通信由单机通信到无线网络化通信的转变。

壁垒:资质、技术、人才三重门槛,军事通信企业多为高毛利率小巨人

军事通信行业强监管,具有准入高壁垒的属性。从资质壁垒来看,军工行业涉及国家秘密,生产军工产品的厂家需要有武器装备科研生产许可证、武器装备承制单位资格、武器装备承制单位保密资格认证及军工产品质量体系认证。从技术壁垒来看,军用通信首先需要匹配现有的国防需求和军用通信体系,并且有加密、抗干扰等技术上的要求;其次通信军事单位还会提出特殊的定制需求,一般的企业在短时间难以消化、理解需求。从人才壁垒来看,军事通信涉及通信、计算机、网络等交叉学科,产品的复杂度非常考验研发人员的水平,军用通信与民用通信不同,军用通信应用场景与技术特殊,这就要求优秀的研发人员较长时间的沉淀与积累。

行业细分程度高,良好竞争格局带来高毛利率。资质、技术、人才壁垒,叠加行业高度监管,军事通信相关企业业务各有所侧重,总体而言竞争并不激烈,因而相关公司能维持较高的毛利率水平,并维持高研发投入。兴图新科主要进行音视频通信指挥产品的研制设计,佳讯飞鸿主要进行IMS相关产品设计研发,七一二主要进行超短波电台和机载CNI系统的研制和生产,上海瀚讯主要进行军用4G、5G以及自组网等相关宽带无线通信系统和装备的研制生产,航天发展子公司重庆金美主要进行指挥通信和军用5G等产品的研发生产。从各公司21年三季报公布的数据看,从事军用有线类通信的企业观想科技毛利率65.47%、佳讯飞鸿毛利率41.29%、广哈通信毛利率59.95%、兴图新科毛利率57.58%,从事军用无线类通信的企业海格通信毛利率37.21%、七一二45.61%、航天发展34.11%、上海瀚讯62.64%。军用有线类通信企业平均毛利率更高,主要因为其产品多以软、硬件一体形态出现,定制化程度高。佳讯飞鸿、海格通信、航天发展毛利率相对较低,主要系其民品产品收入占比高所导致。

上市军事通信企业营收体量偏小,后续成长空间大。国内大多数军事通信子公司都在各自细分领域进行深耕,营收体量一般不大,2020年国内军事有线通信上市企业的营收为几亿元规模,军事无线通信上市企业营收也只有几亿元至几十亿元的规模,而美国军事通信巨头哈里斯同期营收为1187.14亿元,两者差距明显。

我们认为,一体化作战要求军事通信系统互联互通、互操作要求,软件无线电技术带来硬件平台通用化,具有核心硬件平台和波形体制的军工通信企业存在横向扩展可能,由细分领域龙头成长为行业巨头。

趋势:异构系统一体化、通信系统与信息系统融合

在深入分析美军通信网的发展脉络,发现以下规律和要点值得关注,我们认为我国军事通信的发展也具备这两项趋势。

趋势一:整合和一体化是核心,需要重视顶层设计。从更深的层面分析美军通信网发展脉络,虽然经过多个发展阶段,但其核心始终是整合和互连互通。整合是将分散的网络连成一体,互连互通是整合的具体措施之一。在不同的时期,不同的技术阶段,整合和互连互通的层面有所不同:从开发系统互连(OSI)模型看,美军通信网在整合和互连互通进程中,早期是传输层的互连互通;随着网络的发展,逐渐上升为网络层的互连互通(GIG阶段);发展到联合信息环境(JIE)阶段,是信息层面的互联互通。

要通过互联互通实现一体化,必须要重视顶层规划。美军在20世纪60年代成立国防通信局(DCA)的初衷就是要对通信系统实时统一的领导与管理,1989年提出的“整体信息管理”倡议更是要进一步避免重复建设和烟囱式系统。1991年国防部通信局更名为国防信息系统局(DISA),DISA通过定期发布行动计划与战略规划,统领美军的通信系统建设。每2年更新的《国防信息系统局行动计划》、每年更新的5年期《战略规划》都是美军进行通信系统建设的指导性纲领文件。

无论是机构设置,还是定期发布顶层规划与纲领性文件,其目的都是为了避免多军种各自为政导致的重复建设等诸多问题,将美军通信与信息系统的建设统一到服务国家军事战略的目的上,提高投资效益,同时,早期发布指导性文件与标准,从根本上指导通信系统的互连互通与互操作,避免后期为实现互操作和互连互通而导致的成本增加。因此在产业链中深耕多种通信体制,兼具传输、网络和应用方面技术储备的公司具有互联互通先发的壁垒优势。

趋势二:通信与信息系统融合是实质,需要深入作战应用需求。美军从早期通信系统单独发展,再到与信息系统融合发展,从国防通信系统(DCS)到国防信息基础设施(DII),再发展到全球信息栅格(GIG)、基于国防部信息网络构建的联合信息环境(JIE),这与伴随计算机和网络技术发展而导致的通信系统与信息系统融合发展的趋势一致,也是通信系统或信息系统内涵扩大的过程,狭义的通信系统逐渐成为广义信息系统不可分解的构成部分。

信息系统能力的提升将越来越依赖通信系统的支撑,如战术云(Cloudlet)需要通信系统提供可靠稳定的传输服务,武器系统的协同需要通信系统提供超低时延的信息分发;通信系统也可逐渐向上延伸,直接构成信息系统的一部分应用,比如基于融合通信实现的指挥调度和控制。因此在异构传输信道基础上具备提供抽象传输服务能力或具有融合通信、通信指挥等上层应用的公司,能更好顺应通信与信息系统融合的趋势,并占据解决方案优势。

空间:2025年市场有望超过500亿,“十四五”复合增长率为13.07%

2020年,国家“十四五”规划提出贯彻新时代军事战略方针,坚持科技强军,加快机械化信息化智能化融合发展。尽管我军通信装备已经有了长足的进步,我国在军事通信上的投入和装备情况与美国和欧洲发达国家相比仍有很大差距,军事电子与通信系统开支占国防开支比例较低,根据海格招股说明书,2009年美国和欧洲发达国家军事电子与通信系统开支占国防开支的比例约在4.96%左右,而我国不到3%。随着我国国民经济的快速增长,为了适应新军事变革对信息化的需求,我国在军事通信、电子信息领域的投入有望有较大幅度的增长。

军工行业因为订单难以跟踪,市场空间测算一直是难点。我们通过查阅大量资料及详细分析,通过模型假设和等比例估算两种方法分别得出军工通信的市场空间,得出如下结论:“十三五”末期2020年军工通信市场规模276.07亿元,2025年军工通信市场规模510.18亿元,“十四五”期间复合增长率为13.07%。

2020年市场规模:等比例模型测算(方法一)

我们认为信息化同一阶段中各国军事通信在武器装备中的占比总体近似。前文论述我国目前刚迈入国防信息化第二阶段,我们初步判断我国信息化水平相当于美军2009年左右水平:1)DOD2011年12月发布《国防部信息技术领域战略及路线图》,提出“联合信息环境”概念,标志着美国国防信息化进入第二阶段后期;2)瀚讯招股说明书显示2019年美军处于第四阶段初期;3)一个阶段近似4-5年。

军工通信准入门槛高,根据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所(SIPRI)每年发布的全球军工百强榜单中,2009年美国通信巨头哈里斯(Harris)与L3(2018年与Harri合并)销售额157.1亿美元,同期美国上榜军工企业销售总额为2850亿美元,美国此时期军事通信占武器装备销售额比例为5.73%。我们认为十三五末期我国军工通信在主要军工企业武器装备销售额中的占比与美军2009年类似,近似5.73%。

根据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所(SIPRI)在2021年12月6日发布的最新全球军工百强榜单:2020年全球军工百强的军品销售总额为5310亿美元,中国共有5家军企进入百强榜单。我国虽有十大军工集团,但其余五家并未进入武器百强榜,排名末位的的挪威康斯伯格(KongsbergGruppen)2020年军品销售仅为7.76亿美金,因此用前五家入榜企业军品销售额近似估计我国军工企业总体军品销售额,为668亿美金,其中:兵器工业(第7位),2020年预计的军品销售额为179亿美元;中航工业(第8位),2020年预计的军品销售额为170亿美元;中国电科(第9),2020年预计的军品销售额146亿美元;航天科工(第12位),2020年预计的军品销售额为119亿美元;兵器装备(第20位),2020年预计的军品销售额54亿美元。

前文估算,我国2020年军工企业军品销售额为668亿美金,依照等比例测算,我国2020年军事通信市场空间为264.11亿元(汇率按照2020年的平均汇率6.9RMB/USD计算)。

2020年市场规模:军事通信军费占比测算(方法二)

根据海格通信的招股说明书,2009年美国军事电子与通信系统的开支为291.6亿美元,2009年哈里斯与L3军火销售额157.1亿美元,仍用两家的销售额近似美军军事通信总开支,得出通信系统在电子与通信系统的开支占比为53.88%,在军费支出中占比1.62%。根据国家统计局的数据,2020年我国GDP为1,015,986亿元。

世界银行数据显示2020年中国军费支出占GDP的比例为1.75%,推算得出2020年我国军费支出为17,779.76亿元。假设我国2020年军事通信系统开支占军费支出与美国2009年的比例相同,可得2020年我国军工通信市场规模为288.03亿元。

2025年市场规模测算:市场规模超500亿元

目前,我们面临美国“抵消战略”带来的大国竞争和“四海两边”的严峻地缘环境,军费增长需求明显。装备武器作为国防力量的重要体现,军费结构向装备费倾斜。军工通信作为信息化的基础和C4ISR系统的神经网络,军工通信领域的投入将增加,如第二章对军费支出增速和军费结构的分析,我们作出如下假设:

假设1.我国军费支出将随GDP温和增长。国家发改委预测“十四五”期间的GDP潜在增长率为5%至5.5%。在国内经济整体向好的形势下,我国军费支出将随GDP温和增长。我们假设2021年至2025年的GDP增速为“十四五”期间的GDP潜在增长率的中间值5.25%。

假设2.我国军费支出占GDP的比重缓慢上升。世界银行的数据显示我国2020年军费支出占GDP的比重为1.75%,与美国3.74%、俄罗斯4.26%和印度2.88%相比仍然偏低。因此,我们认为我国军费支出占GDP的比重相较于GDP增速略高。我们假设2021年至2025年的军费支出占GDP的比重为1.76%、1.77%、1.78%、1.79%、1.80%。

假设3.军工通信的投入将逐年递增。根据海格通信招股说明书显示,2010年中国电子与通信系统占国防开支的比例不足3%,美国和欧洲发达国家军事电子与通信系统开支占国防开支的比例约在4.76%。考虑到十四五期间的信息化迫切的需求,我们保守预测,到2025年军事电子与通信系统占国防开支的比例提升至4%左右(不及欧美2010年的水平),维持通信占军事电子与通信系统占比53.88%,则军工通信占军费支出从2020年的1.62%提升2025年的至2.16%。

时间:军事通信存在的短、中、长期对应的三段投资机会

结合我国目前军事通信的现状,我们给出军事通信领域的短、中、长期三段投资机会:1)军改带来的超短波装备换装,龙头企业短期受益于超短波电台换装及渗透率提升;2)新作战样式带来战场宽带手段的大量需求,中期相关企业受益渗透率提升,将迎来快速增长;3)我国“一带一路”和“走出去”战略,带来全球覆盖的卫星通信网络建设需求,卫星通信行业将长期受益。

第一阶段(短期):军改落地,超短波装备的迎来列装潮。

2015年11月28日,中央军委印发《关于深化国防和军队改革的意见》,明确了军改的“三步走”时间表。2015年,重点组织实施领导管理体制、联合作战指挥体制改革;2016年,组织实施军队规模结构和作战力量体系、院校、武警部队改革,基本完成阶段性改革任务;2017年至2020年,对相关领域改革作进一步调整、优化和完善,持续推进各领域改革。

整个军改自上而下分阶段实施,对于军事通信行业在时间和空间上产生影响,我们将军事通信行业的军费支出分为用于预先研究、演示验证、型号研制等项目型费用,以及装备列装的采购费用。第一阶段改革一大要点为指挥体制改革,作战体制中的战法和指挥方式决定整个C4ISR需求,而新军事通信装备研制会受需求变化影响,采购主管部门变更会导致已有订单延期军检、交付,新的采购订单也会受影响。第二阶段主要涉及作战规模和作战编成要素,这两项要素影响通信装备的性能和数量,新军事通信装备研制费用会因第一阶段需求明确而释放,而装备的批量采购由于在此阶段改革完成前,装备的采购量和计划难以明确,会有明显下降。第三阶段主要是针对政策制定,对于装备的采购有定价和采办方式上的影响。前阶段所累积的研制需求和采购需求在此阶段会集中释放。

我军十三五期间(2015-2020年)进行机械化转型,十四五期间(2021年-2025年)信息化转型。机械化转型阶段:根据海格通信招股说明书显示,参考美军编制,以美第四机步师为例,编制总人数约15000人,装备全部实现数字化,需要装备8000套21世纪旅及旅以下战场指挥系统FBCB2,配备各型无线电台5281部(其中90%是超短波电台)。信息化阶段:作战数据种类更丰富、联网设备更多,对于通信电台的数量需求比机械化阶段更加迫切。

我们分析了主要超短波厂家的2015-2020年的收入表现,在17年之前,海格通信,七一二,烽火电子三家企业的营收状况并不好,2015,2016,2017三家企业总营收加和分别为64.00亿元、66.28亿元与60.54亿元,2016年的整体增速仅为3.56%,甚至在2017年出现了负增长。2017年之后,海格通信,七一二,烽火电子三家企业营收得到快速增长,2018,2019,2020三家企业总营收加和增长率均超过10%,分别为14.29%,16.69%与13.75%。

因此,我们认为军事通信的第一波投资机会在军改带来的超短波电台列装潮,持续时间从2017年持续至整个十四五阶段,受益企业七一二、航天发展、海格通信烽火电子等。(报告来源:未来智库)

第二阶段(中期):新作战样式,带来战场宽带手段的大量需求。

超短波通信技术在地形崎岖,障碍物覆盖的复杂作战环境中发挥较大的信息传递优势,因此为地面与地空作战中所广泛使用。但同时超短波通信具有明显的劣势,其短带宽,短距离传播的特点也限制其进一步军事应用。由于过去军队的通信传输的内容主要为语音,文字等简单的信息,因此包括超短波在内的窄带通信尚能满足军用需求。但随着作战样式与作战要素的增加,包括图像、视频等大数据量传输的信息成为作战部队的主要通信传输形式,低速率数据服务将无法为军队作战提供高质量的服务。因此以高速率、高质量以及低时延的宽带通信手段需求开始不断显现。

宽带无线通信,即终端(可以是固定或移动的)通过无线的方式,以高宽带高速率接入通信系统,这里的通信系统主要是指是蜂窝移动通信系统等。由于宽带无线通信技术不受时间和空间的限制,能够将作战部队所需要的信息及时有效地进行传递,并且保证信息传递的质量与效率,因此对于在国防信息化建设中对该项技术的使用越来越广泛。随着对于宽带无线通讯技术在军事通信领域方面的应用愈发成熟,其网络信息传递的稳定性和便捷性也将愈加明显,因此在今后的作战样式与作战要素多样化,尤其是以网络为中心的作战样式、OODA循环以及无人集群作战等应用建设中将会保持更加广阔的空间。

网络中心战需要宽带网络海量连接支撑。网络中心战是200年来军事领域里最重要的变革。该作战样式于1997年美国海军作战部长J.约翰逊上将首次提出,并在阿富汗战争、伊拉克战争得以广泛应用,最终美军以其独特的信息领先优势,取得了战争的绝对性胜利。网络中心战是一种新型作战样式,其目的在于通过先进的通信网络获取分布在各处的作战单元要素,并将部分由信息技术实现的信息优势转化为明显的竞争优势。显而易见,该作战模式的核心在于战场信息态势的实时融合,以形成共享战场态势。这对信息传输中的高速率、低时延和高质量提出较高的要求。因此,为满足该作战样式的需求,发展宽带无线通信技术势在必行。

OODA作战环路需要宽带网络降低时延。第三次工业革命引发了军队的信息化革命,信息化支持下的体系作战成为新的作战模式,即感知-判断-决策-行动闭环(Observation-Orientation-Decision-Action)理念应运而生。OODA环路循环的实际意义在于双方谁能够更快地完成并阻滞敌方环路循环,谁就能赢得战争的主动和胜算。战场瞬息万变、对抗复杂,战场态势到作战策略的映射关系复杂,无论是作战指挥还是战斗机、导弹等装备使用,都追求更短周期的OODA循环。为实现有效适应高精度、强对抗的作战任务需求,军队信息化建设亟待提升OODA的全链路循环速率,提高感知的实时性、判断的准确性、决策的可信性以及执行的有效性,此亦是支撑体系对抗效能的关键。综上所述,宽带无线通信所带来的信息传输高速率、高质量和低延时优势将为加速OODA循环注入新动能,以促进战争样式的发展。

智能化和无人化等新作战样式需要宽带网络提高传输能力。随着信息化时代的进步,以智能化和无人化支撑下的未来战争将呈现出集群对抗集群的趋势,高速集群作战将成为战斗力倍增的有效手段。近年来,无人机集群技术概念例如狼群、雁群、蜂群等模型的提出及发展,有效解决了单个无人机作业时载荷相对较小,信息感知处理能力相对较弱等问题。集群作战通过网络在集群内各节点实时共享平台自身信息,外部载荷数据等实施自助协同作战,从而根据交战实际情况快速处理和分配载荷任务,集群能否达到预定的作战效能,关键在于信息的精确、及时获取与传递,且其通信系统的高效运作是取得战场信息权的关键。

因此,我们认为军事通信的第二波投资机会在新作战样式,带来战场宽带手段的大量需求,持续时间有望从当前持续至整个十五五阶段,受益企业上海瀚讯。

第三阶段(长期):走出去战略,带来全球覆盖的卫星通信网络需求

十六大报告指出,实施“走出去”战略是对外开放新阶段的重大举措,鼓励有比较优势的各种所有制企业对外投资,带动商品和劳务出口,形成一批有实力的跨国企业和著名品牌。走出去战略是我国培养国际竞争力公司的必然选择,也是对外开放的程度达到一定水平的重要标志。

根据中国军网相关报导,中国军队正以更加开放的姿态走出国门,承担维护国际和平和国家利益的责任,维和、护航、撤侨等军事力量走出去遂行多样化军事任务正成为常态。在军事力量走出去的过程中,卫星通信是支撑全球覆盖的不二之选:卫星通信具有覆盖区域大,通信传输距离远,通信频带宽、容量大,通信线路稳定、质量好,建设成网快、机动灵活,可以广播方式工作、便于实现多址联接,通信成本与通信距离无关等诸多优点,能够保证我军远洋出海的作战需求,并且未来包含大量卫星的卫星通信系统可以支撑全球覆盖的要求。

频率与轨道资源的争夺是加快发展卫星通信的另一个原因,为了更好的保障我军需求,预计我国将会加速加大通信卫星的投入。由于卫星轨道和频谱资源具有排他性和时效性,卫星星座建设存在明显的“先发优势”,因此,我国正在大力推进卫星通信的发展。2020年9月,“中国星网”公司向国际电信联盟(ITU)递交了频谱分配档案,未来将实行两个名为GW-A59和GW-2的宽带星座计划,其计划发射的卫星总数量达到12992颗。

因此,我们认为军事通信的第三波投资机会在走出去战略,带来全球覆盖的卫星通信网络需求,持续时间有望从十五五阶段到更长的时间,受益企业海格通信。

七一二

根植于军用超短波通信,布局全波段、全军种及多领域

国资委控股创新企业,老牌军工通信引领者

天津七一二通信广播股份有限公司前身始建于1936年,是一家具有八十多年历史的大型综合性电子骨干企业。公司始终服务于国家及国防战略,专注推进我国专网无线通信行业发展,是我国军工通信领域的核心供应商。公司于2018年在上海证券交易所上市,具有国资背景,股权结构清晰稳定。公司设立时的主要发起人为中环股份(002129CH)和TCL科技(000100CH)。中环股份是天津市政府授权经营国有资产的大型国有独资企业,TCL科技集团则是全球性规模经营的消费类电子企业集团之一。2020年原控股股东中环集团通过国有股权无偿划转方式将所持股权划转至天津智博智能科技发展有限公司,实际控制人仍为天津市国资委。

深耕超短波通信技术,多方位布局产业链

公司是国内最早的军用无线通信设备研发、制造企业之一,其核心科技为军用超短波无线通信技术。公司曾率先研制成功第一代超短波通信电台,是我军超短波无线通信设备的核心供应商与主要承制单位。其产品广泛应用于陆、海、空、火箭军、战略支援部队和武警部队,是业内少数可以实现全军种覆盖的企业。公司始终坚持自主科技的研发与创新,作为军用通信的主要供应商之一,公司深度参与军用超短波通信、数据链、卫星通信、卫星导航等诸多通信体制的制定,并着眼于实现多平台、全波段、信息化的高质量军工通信设备的制造。经过多年的研发积累,已实现超短波、短波和卫星通信的产品产出。

技术实力雄厚,盈利能力优秀

公司拥有一支强有力的技术团队,截至2020年底,共有研发人员846名,其中硕士及以上学历的376人,享受国务院特殊津贴专家5人。据公司招股说明书披露,产品被广泛应用于国内陆、海、空、火箭军及战略支援部队,遍布全国5大战区、500多个师团级单位。截至2020年底,公司获得了92项发明专利,176项实用新型专利,133项外观设计专利。

上海瀚讯

军用宽带移动通信龙头,业绩持续高速增长

军用宽带移动通信行业领军企业,专网宽带移动通信系统的设备供应商

着眼军工通信,领跑军用宽带移动通信领域。公司前身瀚讯有限,由无线中心、上海科技投资公司、上海创业投资有限公司、上海信息技术创业投资有限公司、卜智勇、王克星、王晓东、顾小华出资设立。公司是全军首个宽带通信系统项目的技术总体单位,专注于专网宽带移动通信领域,为陆、海、空、火箭军、战略支援部队等主要用户提供专网宽带移动通信系统设备及整体解决方案。自创立以来,公司承担完成多项军方重大型号装备研制任务以及国家和上海市的军民融合重大科技专项,覆盖多项军用产品,形成“芯片-模块终端-基站-系统”的全产业链布局,实现研发生产的自主可控。

上海瀚讯股权结构较为分散。公司控股股东为上海双由信息科技有限公司;公司实际控制人为卜智勇,通过上海双由间接持有公司19.45%股份,比例较低。其他持有公司5%以上股份的主要股东包括上海力鼎、中金佳讯和中科院上海微系统所。根据公司2021年半年报,截至2021年6月30日止,公司拥有2家子公司,分别为南京瀚讯信息科技有限公司和上海瀚讯信息科技有限公司。

定位专网宽带移动通信,专注陆、海、空、火、战支军用行业

公司定位为专网宽带移动通信系统的设备供应商及整体解决方案供应商,主要从事专网宽带移动通信设备的研发、制造、销售及工程实施,专注于以陆、海、空、火箭军、战略支援部队为主要用户的军用行业,结合业务应用软件、指挥调度软件等配套产品,提供专网宽带移动通信系统整体解决方案。公司作为国内少数拥有宽带移动通信系统自主研发能力的高新技术企业和创新型军工企业。

公司在军用宽带移动通信领域具有领先优势,承担了全部9型宽带接入装备的研制任务,参与研制了陆军、火箭军、海军、空军等军兵种相关派生型装备,公司生产、销售及在研的型号产品共29型,已列装于陆军、海军、空军、火箭军、战略支援部队等各军兵种并广泛应用于历年重大军事演习、基地作战训练、载人航天、集团军综合信息化改造等领域。

海格通信

国企控股稳定经营,广领域覆盖的军事通信龙头

国企控股稳定经营,外延并购布局广泛

外延屡并购,业务广布局。公司成立于2007年,前身是国家第四机械工业部(原国家电子工业部)国营第七五〇厂,目前是广州无线电集团的主要成员。2010年在A股上市后,先后收购陕西海通天线有限公司、摩诘科技、广东怡创、寰坤通信、驰达飞机、长沙海格等子公司,形成覆盖“无线通信、北斗导航、航空航天、软件与信息服务”四大领域的业务布局。

国企控股,控股公司屡增持。海格通信控股公司为广州无线电集团有限公司,广州无线电集团有限公司于2017年7月18日-2017年7月28日增持上市公司股票,比例为0.77%,2018年2月11日-2018年8月10日增持上市公司股票,比例为3.48%,2018年10月15日-2019年4月14日增持上市公司股票,比例为0.76%,显示出控股东对公司长期投资价值的认可以及对未来持续稳定发展的信心。根据公司2021年三季报披露,控股公司广州无线电集团有限公司共计持有公司股份26.02%。

业绩重回高增长,费率控制优异

受军改影响,公司2015-2017年营收与归母净利润的增速连续下滑,随着军改影响消退,公司业绩随即好转,2018-2020年营收与归母净利润均进入快速攀升阶段,2018-2020年营收CAGR为12.19%,归母净利润CAGR为16.67%。2021年三季报显示,公司9M21实现35.56亿元营业收入,同比增长14.64%,实现归母净利润3.82亿元,同比增长15.56%。

公司整体毛利率平稳,2018-2020年销售毛利率为37.6%/37.66%/36.30%,2021M9销售毛利率回升至37.21%,系因产品结构变化所致。公司自2010年研发投入维持增长态势,2020年研发投入金额6.92亿元,占营收比例13.51%。公司完成了业务剥离后,费率得到了有效控制,整体费率从2017年的37.56%降为2020年的21.92%,2021M9整体费率回升至26.62%,系公司加大在无人系统、北斗三代及综合数据链等创新业务的研发投入。

航天发展

电子蓝军和指控通信领域龙头,航天系产业与资本核心平台

航天科工系产业与资本核心平台,央企控股混合所有制典范

军工基因,航天科工旗下产业与资本核心平台。公司前身系福州发电设备厂,在行业内从业历史悠久。该厂自1963年起为各军兵种提供挂车电站和柴油发电机组成套设备,是国家指定承担军品生产任务的重点骨干企业;1993年福州发电设备厂经改组成立公司闽福发,并于当年上市;2015年收购南京长峰后,公司更名为航天发展,控股股东变更为中国航天科工集团,晋升军工央企序列。公司作为航天科工集团核心的军工产业与资本融合平台,通过内生外延不断优化产业结构,目前围绕数字蓝军与蓝军装备、新一代通信与指控装备、网络空间安全、微系统技术、海洋信息装备五大板块形成深化布局,其中在电子蓝军领域,公司处于国内绝对龙头地位,主营业务具备较强稀缺性。

航天科工集团控股的混合所有制典范。2015年公司收购南京长峰100%股权,同时向航天科工集团非公开发行股份募集配套资金。交易完成后航天科工集团对公司实现控股,公司成为集团公司旗下第七家上市公司,同时也是第一家混合所有制上市公司平台。

业绩稳定增长,业务持续高景气

2013~2020年公司营收CAGR为34.11%,归母净利润CAGR为28.15%。其中2015年公司营业收入和归母净利润同比大幅增长,主要系2015年公司完成反向并购后上年同期为南京长峰数据。2015年至今,随着电子蓝军板块和新一代通信与指控板块营收持续增长,公司业绩增长稳定,根据公司2021年三季报,公司9M21实现营收32.07亿元,同比增长11.44%;实现归母净利润4.51亿元,同比增长7.79%。

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