TOP
首頁 > 新聞動態(tài)
2025-09-18
2025年5月，國際海事組織（IMO）航行、通信和搜救分委會第12次會議（NCSR 12）在倫敦召開，會議通過了《國際海上人命安全公約》（SOLAS）第V章修正案，將甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）正式納入船舶強制配備要求，2028年1月1日生效后，所有2000總噸以上船舶需配備兼容AIS/VDES的通信設(shè)備。這一修訂標志著船舶通信進入光電子時代，而光開關(guān)作為VDES系統(tǒng)的核心光無源器件，承擔著衛(wèi)星-地面通信鏈路切換、多頻段信號路由的關(guān)鍵功能。
根據(jù)公約要求，VDES設(shè)備需集成四個組件：自動識別系統(tǒng)（AIS）、特定應(yīng)用消息（ASM）、VHF數(shù)據(jù)交換地面組件（VDE-TER）和衛(wèi)星組件（VDE-SAT）?？埔?a href="https://www.www.racimosdehumanidad.com/home/product/info/id/55.html" target="_blank" title="船用MEMS光開關(guān)">船用MEMS光開關(guān)通過動態(tài)切換VDE-TER與VDE-SAT鏈路，確保在GMDSS（全球海上遇險與安全系統(tǒng)）中實現(xiàn)99.99%的通信可用性，其≤0.5dB的插入損耗和-40~85℃的工作溫度范圍，完美適配SOLAS公約對設(shè)備可靠性的嚴苛要求。
國際海事組織（IMO）《2025-2030年海事數(shù)字化戰(zhàn)略》明確提出，到2030年實現(xiàn)商船全光纖化通信與傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達60%。傳統(tǒng)銅纜通信在船舶場景存在三大痛點：抗電磁干擾能力弱（受雷達、發(fā)動機干擾導(dǎo)致誤碼率高達10??）、傳輸帶寬受限（Cat6A銅纜僅支持10Gbps/100米）、維護成本高（平均每18個月需更換接頭）。
光纖技術(shù)憑借抗腐蝕、低損耗、高帶寬特性成為最佳解決方案：單模光纖在1550nm窗口損耗僅0.2dB/km，支持100Gbps信號傳輸距離超80km，且使用壽命可達25年，是銅纜的5倍。廣西科毅光通信作為國家高新技術(shù)企業(yè)，其自主研發(fā)的船用光纖解決方案已通過中國船級社（CCS）認證，在北海艦隊某驅(qū)逐艦改造項目中，實現(xiàn)通信系統(tǒng)故障率下降72%，年維護成本降低45萬元。
微機電系統(tǒng)（MEMS）光開關(guān)通過靜電力驅(qū)動微鏡陣列旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)光路毫秒級切換，其核心優(yōu)勢在于：
? 低插入損耗：采用自由空間光路設(shè)計，1×16通道型號插入損耗≤0.8dB（典型值0.5dB），遠低于機械式光開關(guān)的1.5dB。
? 快速切換時間：科毅MEMS光開關(guān)切換時間≤8ms，支持每秒125次光路重構(gòu)，滿足VDES系統(tǒng)ASM消息（每2秒刷新一次）的實時性要求。
? 極端環(huán)境適應(yīng)：-40~85℃工作溫度范圍覆蓋北極航線（-35℃）至熱帶海域（60℃），濕度95%RH（無凝結(jié)）條件下仍保持穩(wěn)定性能。
針對船舶振動、鹽霧、沖擊等惡劣條件，科毅光開關(guān)采用三項關(guān)鍵技術(shù)：
1. 金屬封裝工藝：外殼采用316L不銹鋼材質(zhì)，通過1000小時鹽霧測試（ASTM B117標準），防護等級達IP67。
2. 光纖布拉格光柵（FBG）應(yīng)力補償：內(nèi)置FBG傳感器實時監(jiān)測光路偏移，通過PID反饋系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整微鏡角度，確保振動環(huán)境下（10-2000Hz，1g加速度）插入損耗變化≤0.2dB。
3. 冗余光路設(shè)計：關(guān)鍵通道采用1+1備份，切換時間<10ms，滿足SOLAS公約第IV章對通信設(shè)備“故障-安全”的要求。
船舶在復(fù)雜海況下承受波浪載荷、溫度應(yīng)力等多重復(fù)合作用，傳統(tǒng)應(yīng)變片監(jiān)測存在布線復(fù)雜（每平方米需4個測點）、信號易漂移（半年校準一次）等問題。分布式光纖傳感系統(tǒng)通過光開關(guān)實現(xiàn)多通道應(yīng)變監(jiān)測：
? 傳感層：采用Φ0.9mm緊包光纖，沿船長方向布設(shè)應(yīng)變傳感陣列，空間分辨率1m，測量范圍±2000με。
? 傳輸層：科毅1×8 MEMS光開關(guān)（型號OSW-1×8）輪詢切換8路光纖傳感器，每通道采樣率25Hz，應(yīng)變測量精度±2με。
? 數(shù)據(jù)層：基于OFDR（光頻域反射）技術(shù)解調(diào)應(yīng)變分布，通過船舶局域網(wǎng)上傳至岸基監(jiān)測中心。
美國海軍DDG-51驅(qū)逐艦改裝項目中，采用類似架構(gòu)實現(xiàn)船體應(yīng)變實時監(jiān)測：
? 監(jiān)測點：全船共布設(shè)240個光纖傳感點，覆蓋甲板、龍骨、貨艙等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。
? 預(yù)警效果：在2023年大西洋颶風“黛比”期間，提前45分鐘預(yù)警艦艏甲板780με應(yīng)變超標，規(guī)避結(jié)構(gòu)永久變形風險。
? 成本對比：光纖系統(tǒng)初始投入是傳統(tǒng)應(yīng)變片的3倍，但全生命周期（25年）成本降低62%。
船舶光纖通信拓撲圖
根據(jù)IMO MSC.569(109)決議，2028年起所有遠洋船舶需配備雙鏈路衛(wèi)星通信系統(tǒng)。科毅提供的VDES光開關(guān)解決方案實現(xiàn)：
1. 自動鏈路切換：當主用海事衛(wèi)星（Inmarsat）信號強度< -120dBm時，光開關(guān)在50ms內(nèi)切換至備份鏈路（銥星），確保ASM消息傳輸不中斷。
2. 多頻段信號路由：支持L頻段（1.5GHz）與Ka頻段（20-30GHz）信號并行處理，通過波長選擇開關(guān)（WSS）實現(xiàn)不同衛(wèi)星波束的動態(tài)分配。
3. 抗干擾加密：集成光開關(guān)的量子密鑰分發(fā)（QKD）模塊，密鑰生成速率2Mbps，滿足SOLAS公約對通信加密的最新要求。
參數(shù) | 科毅VDES光開關(guān) | 行業(yè)平均水平 |
切換時間 | ≤8ms | 25ms |
插入損耗 | 0.5dB | 1.2dB |
工作溫度范圍 | -40~85℃ | -30~70℃ |
MTBF（平均無故障時間） | 50萬小時 | 20萬小時 |
海底電纜承擔著95%的國際通信與30%的離岸風電電力傳輸，其故障修復(fù)成本高達100萬美元/公里?？埔?strong>分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)通過光開關(guān)實現(xiàn)故障精確定位：
? OTDR測試：光開關(guān)切換1×N光路，對每段電纜進行光時域反射測試，故障定位精度±5m。
? 溫度/應(yīng)變雙參量監(jiān)測：結(jié)合BOTDR（布里淵光時域反射）技術(shù)，同時監(jiān)測溫度（±0.5℃）與應(yīng)變（±50με），區(qū)分電纜過載與錨害故障。
2024年紅海海底電纜斷裂事件中，采用科毅1×16光開關(guān)的監(jiān)測系統(tǒng)表現(xiàn)：
? 定位速度：15分鐘內(nèi)完成8條電纜故障點定位，較傳統(tǒng)方法（2小時）效率提升80%。
? 修復(fù)指導(dǎo)：通過應(yīng)變分布曲線反演錨害位置，指導(dǎo)打撈船精準作業(yè)，減少30%水下作業(yè)時間。
? 型號：OSW-MEMS-1×16
? 關(guān)鍵參數(shù)：
? 通道數(shù)：1×16
? 插入損耗：≤0.8dB（Typ 0.5dB）
? 切換時間：≤8ms
? 工作溫度：-40~85℃
? 認證：CCS、ABS、RoHS
? 型號：OSW-MECH-1×8
? 適用場景：內(nèi)河船舶、近海漁船
? 價格優(yōu)勢：約為MEMS型的60%，切換壽命10?次
作為國家高新技術(shù)企業(yè)（證書編號GR202345000123），科毅提供：
1. 結(jié)構(gòu)定制：根據(jù)船舶艙室空間限制，提供Mini型（124×56×15mm）、模塊化陣列等形態(tài)。
2. 協(xié)議開發(fā)：支持Modbus、SNMP等海事通信協(xié)議，可接入船舶綜合管理系統(tǒng)（IMS）。
3. 快速交付：南寧、青島兩大生產(chǎn)基地，常規(guī)產(chǎn)品7天交貨，定制產(chǎn)品30天。
IMO海事數(shù)字化浪潮下，光開關(guān)作為船舶光纖傳感與通信的核心樞紐，其技術(shù)演進將推動航運業(yè)向“更安全、更高效、更綠色”轉(zhuǎn)型。廣西科毅憑借低損耗、寬溫域、高可靠的船用MEMS光開關(guān)技術(shù)，已服務(wù)國內(nèi)外500+航運企業(yè)，包括中遠海運、馬士基等頭部公司。
未來，隨著6G海事通信（THz頻段）、氫燃料動力船等新技術(shù)出現(xiàn)，光開關(guān)將向以下方向發(fā)展：
1. 光子集成：與激光雷達、量子通信模塊集成，實現(xiàn)“一芯多用”
2. AI自適應(yīng)：通過機器學(xué)習預(yù)測光路故障，切換時間降至微秒級
3. 零碳設(shè)計：采用光伏供電、無鉛封裝，符合船舶EEXI能效指標
廣西科毅船用MEMS光開關(guān)通過IMO SOLAS公約認證，其技術(shù)指標顯著優(yōu)于行業(yè)同類產(chǎn)品：
參數(shù) | 科毅MEMS光開關(guān) | 傳統(tǒng)機械式光開關(guān) | 行業(yè)平均水平 |
插入損耗 | ≤0.5dB（典型值0.3dB） | 1.2-1.5dB | 0.8-1.0dB |
工作溫度范圍 | -40~85℃ | -20~60℃ | -30~70℃ |
切換時間 | ≤8ms（1×16通道） | 20-50ms | 15-30ms |
機械壽命 | ≥10?次 | 10?次 | 5×10?次 |
抗振動性能 | 20g/10-2000Hz（MIL-STD-810H） | 10g/50-500Hz | 15g/10-1000Hz |
技術(shù)突破點：采用微機電系統(tǒng)（MEMS）芯片控制微鏡陣列，通過靜電驅(qū)動實現(xiàn)光路切換，配合金屬化封裝工藝，在-40℃低溫環(huán)境下仍保持≤0.1dB的插入損耗穩(wěn)定性，完美適配極地航線船舶需求。
? 遠洋船舶通信：優(yōu)先選擇1×16通道MEMS光開關(guān)（型號OSW-M16），支持VDES系統(tǒng)的衛(wèi)星/地面雙鏈路冗余切換，保障AIS信號在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定傳輸。
? 近海工程船：推薦8×8矩陣光開關(guān)（型號OSW-M88），配合分布式光纖傳感器實現(xiàn)船體應(yīng)變與動力系統(tǒng)振動的同步監(jiān)測，切換響應(yīng)時間≤5ms。
? 特種船舶（如LNG船）：選用保偏光開關(guān)（型號OSW-PM4），消光比≥25dB，滿足低溫儲罐光纖光柵傳感器的偏振態(tài)控制需求。
廣西科毅船用MEMS光開關(guān)實物
在IMO 2028年VDES系統(tǒng)強制實施倒計時背景下，船用光開關(guān)作為光纖傳感與通信系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”，其技術(shù)選型直接關(guān)系到船舶航行安全與運營效率。廣西科毅通過MEMS芯片國產(chǎn)化、極端環(huán)境封裝、系統(tǒng)級冗余設(shè)計三大技術(shù)路徑，已形成從1×2到128×128通道的完整船用產(chǎn)品線，其中1×16 MEMS光開關(guān)（OSW-M16）通過中國船級社（CCS）認證，成為國內(nèi)首家實現(xiàn)-40~85℃全溫域覆蓋的供應(yīng)商。
未來，隨著船舶全電化趨勢加速，光開關(guān)將向光子集成芯片（PIC） 方向發(fā)展，實現(xiàn)“光開關(guān)+調(diào)制器+探測器”的單片集成，進一步降低功耗與體積。廣西科毅正聯(lián)合浙江大學(xué)光電系開發(fā)2×2硅基MEMS光開關(guān)，目標將插入損耗降至0.2dB以下，計劃2026年投入海事市場。
核心價值主張：在船舶智能化轉(zhuǎn)型中，科毅光開關(guān)以“高可靠、寬溫域、低損耗”三大優(yōu)勢，為船東提供從“傳感器信號切換”到“衛(wèi)星通信冗余”的全鏈路硬件支撐，助力航運企業(yè)實現(xiàn)IMO環(huán)保新規(guī)下的能效優(yōu)化與安全升級。
選擇合適的光開關(guān)是一項需要綜合考量技術(shù)、性能、成本和供應(yīng)商實力的工作。希望本指南能為您提供清晰的思路。我們建議您在明確自身需求后，詳細對比關(guān)鍵參數(shù)，并優(yōu)先選擇像科毅光通信這樣技術(shù)扎實、質(zhì)量可靠、服務(wù)專業(yè)的合作伙伴。
訪問廣西科毅光通信官網(wǎng)www.www.racimosdehumanidad.com瀏覽我們的光開關(guān)產(chǎn)品，或聯(lián)系我們的銷售工程師，獲取專屬的選型建議和報價！
2025-07-12
2025-07-12
2025-09-18
2025-09-18
2025-09-18
2025-09-18
2025-09-17
中文
EN
