王雅芬 石 敏 江志浩 鄭義成

（中國人民解放軍91977部隊 北京 102249）

1 引言

水中目標(biāo)類別包括：水面艦、潛艇、水中兵器、無人潛航器以及民用目標(biāo)等。水中目標(biāo)所呈現(xiàn)的物理場信息特征包括：水下噪聲、聲散射、磁、電、水壓、尾流（尾跡），水面光學(xué)、紅外、電磁（RCS）等。其表征形式為：能量分布、時頻分布、空間分布、距離分布等。

目標(biāo)特性測量是獲取水中目標(biāo)物理場特性的主要手段。測量目標(biāo)聲光電磁等信息和環(huán)境特性數(shù)據(jù)，增加對水中目標(biāo)的充分了解，為水中目標(biāo)識別技術(shù)研究提供數(shù)據(jù)支撐，對提升武器裝備性能，進行精確打擊等具有重要作用。

海洋環(huán)境復(fù)雜，對已知和未知目標(biāo)進行目標(biāo)特性測量，具有很多的不確定性，存在獲取途徑稀少、數(shù)據(jù)匱乏、置信度低、處理能力不足等問題，急需通過多種研究手段提升目標(biāo)特性測量能力。

在全球高新技術(shù)爆炸式發(fā)展、全球?qū)＠暾堁杆僭鲩L的形勢下，專利分析通過統(tǒng)計專利信息、挖掘重要專利等方式，已經(jīng)成為了解技術(shù)發(fā)展本質(zhì)與動態(tài)，預(yù)測產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展方向，制定未來科研計劃的重要手段。在目標(biāo)特性測量技術(shù)領(lǐng)域，利用專利文獻的公開性與前沿性，結(jié)合多渠道資源研究，分析創(chuàng)新主體，判斷關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點，分析技術(shù)研發(fā)階段，預(yù)測技術(shù)發(fā)展方向與趨勢，使我國及時掌握國外主要軍事國家技術(shù)發(fā)展新動向，并為初步分析和預(yù)判技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的潛在影響，以及開展相關(guān)項目規(guī)劃提供參考。

2 目標(biāo)特性測量技術(shù)專利分析

目標(biāo)特性測量技術(shù)專利分析主要包括遴選測量領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)、基于關(guān)鍵技術(shù)進行技術(shù)體系劃分和技術(shù)譜系構(gòu)建，選取專利檢索工具，制定專利檢索策略，開展專利檢索分析，并基于專利檢索分析結(jié)果進行目標(biāo)特性測量技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)判和專利布局。如圖1所示是目標(biāo)特性測量技術(shù)專利分析流程圖。

圖1 水中目標(biāo)特性測量技術(shù)專利分析流程

水中目標(biāo)特性測量技術(shù)主要包括多物理場特性綜合測量技術(shù)、多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)、測量設(shè)備加改裝技術(shù)等［1～12］?；谝陨先齻€關(guān)鍵技術(shù)進行技術(shù)譜系構(gòu)建和專利檢索分析。技術(shù)譜系構(gòu)建的正確與否直接決定了專利檢索分析的結(jié)果，通過對三個關(guān)鍵技術(shù)進行研究細化，得到技術(shù)譜系。表1為構(gòu)建的技術(shù)譜系。

表1 水中目標(biāo)特性測量技術(shù)技術(shù)譜系［5～18］

3 開展專利檢索

3.1 專利檢索工具

中英文專利檢索工具均采用Incopat專利庫。Incopat科技創(chuàng)新情報平臺是一個涵蓋世界范圍海量專利信息的檢索系統(tǒng)，目前收錄了全球120個國家、組織或地區(qū)，超過1.4億件的專利文獻，其數(shù)據(jù)采購自官方和商業(yè)數(shù)據(jù)提供商，并且對專利著錄信息、法律、運營、同族、引證等信息進行了深度加工及整合，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的24小時動態(tài)更新。Incopat提供了“原始數(shù)據(jù)庫”和“同族數(shù)據(jù)庫”兩種數(shù)據(jù)展示形式的數(shù)據(jù)庫，用戶可根據(jù)需求自行選擇對單件專利文獻或者對整個專利家族進行檢索和數(shù)據(jù)處理；提供了簡單檢索、表格檢索、指令檢索、批量檢索、引證檢索、法律檢索、語義檢索、擴展檢索等多種檢索方式，在機器翻譯系統(tǒng)的支持下，Incopat可以用中英文同時查詢和對照瀏覽全球?qū)＠?/p>

3.2 檢索范圍界定

主要針對國內(nèi)外目標(biāo)特性測量技術(shù)領(lǐng)域的專利變化趨勢和技術(shù)發(fā)展進行針對性研究，檢索地域范圍包含全球范圍內(nèi)公開的目標(biāo)特性測量領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)據(jù)，檢索時間截止根據(jù)需求選定。

3.3 檢索策略設(shè)計

采取“分—總”的檢索策略，首先針對各二級分支進行獨立檢索，反復(fù)迭代完善檢索檢索式，經(jīng)過人工降噪和去重后形成專利數(shù)據(jù)池，最后經(jīng)過合并累計形成目標(biāo)特性測量領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)專利數(shù)據(jù)庫。

3.4 主要IPC分布

為充分了解目標(biāo)特性測量領(lǐng)域的專利申請狀況和技術(shù)發(fā)展動態(tài)，利用IPC分類號限定關(guān)鍵詞以確保檢索的準(zhǔn)確性，利用關(guān)鍵詞檢索結(jié)果形成的IPC分布對檢索式進行限定。通過初檢呈現(xiàn)IPC，選取與目標(biāo)特性測量領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展相關(guān)的IPC對關(guān)鍵詞進行限定，剔除冗余技術(shù)分支，確保在專利數(shù)據(jù)查全的同時查準(zhǔn)。IPC分類號從G01（測量；測試）、G06（計算；推算；計數(shù)）、H04（電通信技術(shù)）、G05（控制；調(diào)節(jié)）、B63（船舶或其他水上船只；與船有關(guān)的設(shè)備）、H01（基本電氣元件）、G08（信號裝置）、G08（信號裝置）、F41（武器）、F42（彈藥；爆破）這些大類進行限定開展檢索［1～20］。

4 基于檢索結(jié)果進行專利分析

4.1 水中目標(biāo)多物理場特性綜合測量技術(shù)專利態(tài)勢分析

基于檢索結(jié)果從申請年度、主要專利權(quán)人、專利價值度等三方面進行專利分析。如圖2是水中目標(biāo)多物理場特性綜合測量技術(shù)近二十年的年度申請趨勢分布，由圖2看出整體呈現(xiàn)向上增長態(tài)勢，2001～2006年這一時期全球范圍內(nèi)目標(biāo)多物理場特性綜合測量領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新處于萌芽期，專利數(shù)量較少，2007～2010年這段時間，全球整體專利申請趨勢呈現(xiàn)出先升后降的小幅度波動趨勢，中國專利申請開始呈現(xiàn)波動上升的發(fā)展態(tài)勢，其余主要國家的申請態(tài)勢較為平穩(wěn)，未發(fā)生明顯變化。而在2011年之后中國成為申請專利數(shù)量最多的國家，保持快速發(fā)展態(tài)勢，但是在2016年出現(xiàn)下降態(tài)勢，此后又呈現(xiàn)迅速增長趨勢。

圖2 水中目標(biāo)多物理場特性綜合測量技術(shù)專利申請趨勢圖

如圖3和圖4所示，可以看出，國內(nèi)申請人以科研院所為主，其中西電、哈工程、西工大等在該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量較為突出；國外以美國海軍和韓國國防發(fā)展署以18件專利申請并列第一位，從專利申請人的類型看，排名前十位的專利權(quán)人中除韓國國防發(fā)展署和美國海軍之外，其余均為企業(yè)主體，且大都為軍工領(lǐng)域?qū)嵙^強的企業(yè)。

圖3 水中目標(biāo)多物理場特性綜合測量技術(shù)中國主要申請人分布

圖4 水中目標(biāo)多物理場特性綜合測量技術(shù)國外主要申請人分布

專利價值度分值為1～10分，通常認(rèn)為分值越高則專利價值越大。如圖5所示，由圖中看出，中國申請人的專利價值度分布較為均勻主要集中在5～9分的區(qū)間內(nèi)，專利價值度為9分的專利最多共有364件，說明中國申請人的專利價值水平具有一定的含金量。但就10分的專利分布看，盡管中國申請人的專利申請數(shù)量較多，僅有7件價值度為10分的專利。美國申請人擁有的10分專利數(shù)量最多為53件，日本、韓國及英國申請人所擁有的10分專利也均超過中國，分別為29件、15件及11件?？梢园l(fā)現(xiàn)，中國申請人有大量的專利具備一定的價值，但就高價值的10分專利而言數(shù)量不足，因此在技術(shù)研發(fā)的同時需考慮拓展創(chuàng)新維度，增強基礎(chǔ)研究以提升專利價值。

圖5 目標(biāo)多物理場特性綜合測量技術(shù)專利價值度分布

4.2 多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)專利態(tài)勢分析

如圖6所示，2001～2006年這一時期全球范圍內(nèi)水中目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)創(chuàng)新競爭較為激烈，主要創(chuàng)新國家在這一時期均產(chǎn)生了一定數(shù)量的創(chuàng)新成果，中國在這一時期的專利申請具有一定優(yōu)勢。2007～2010年這段時間，全球整體專利申請趨勢呈現(xiàn)快速上升的趨勢，中國專利申請開始也呈現(xiàn)出上升的發(fā)展態(tài)勢，其余主要國家的申請態(tài)勢較為平穩(wěn)，未發(fā)生明顯變化。而在2011～2015年這一時期內(nèi)水中目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)呈現(xiàn)波動發(fā)展態(tài)勢，中國專利申請數(shù)量保持平穩(wěn)態(tài)勢，這一時期內(nèi)技術(shù)研發(fā)處于平穩(wěn)過渡階段，更多視角在于對理論基礎(chǔ)的研究。在2016年后水中目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)又呈現(xiàn)迅速增長趨勢，分析認(rèn)為，隨著人工智能、云計算等數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進一步完善，目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)也具有更加可靠穩(wěn)定的置信度，因而導(dǎo)致專利申請步伐加快，專利申請數(shù)量快速提升。

圖6 水中目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)專利申請趨勢圖

如圖7和圖8所示，國內(nèi)申請人以科研院所為主，其中哈工程、華中科技大學(xué)、西電等在該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量較為突出；國外前三為日本電氣公司、三菱電機、三星電子公司，從專利申請人的類型看，排名前十位的專利權(quán)人中除韓國海洋科研所之外，其余均為企業(yè)主體，且大都為軍工領(lǐng)域?qū)嵙^強的企業(yè)。

圖7 水中目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)中國主要申請人分布

圖8 水中目標(biāo)多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)外國主要申請人分布

如圖9所示，中國申請人的專利價值度分布較為均勻主要集中在5～9分的區(qū)間內(nèi)，專利價值度為9分的專利最多共有147件，僅有10件價值度為10分的專利，美國申請人擁有的10分專利數(shù)量最多為45件，日本、韓國申請人所擁有的10分專利均超過中國，分別為31件、11件。因此中國在技術(shù)研發(fā)的同時需考慮提升專利價值，增強基礎(chǔ)研究擴大專利布局視野。

圖9 多物理場數(shù)據(jù)處理技術(shù)專利價值度分布

4.3 測量設(shè)備加改裝技術(shù)專利態(tài)勢分析

如圖10可以看出，2001～2011年這一時期內(nèi)全球目標(biāo)特性測量加改裝技術(shù)的專利申請雖然出現(xiàn)波動變化，但整體呈現(xiàn)出向上的增長態(tài)勢，這一時期內(nèi)全球主要創(chuàng)新國家的技術(shù)創(chuàng)新競爭較為激烈，這一時期內(nèi)韓國專利申請量，其次為美國，中國這一階段內(nèi)技術(shù)發(fā)展較為緩慢。此后，中國專利申請數(shù)量開始大幅增加，年度專利申請數(shù)量常年保持世界首位，美國、日本、韓國及俄羅斯等國家的專利申請較為平穩(wěn)，未發(fā)生明顯變化。

圖10 測量設(shè)備加改裝技術(shù)專利申請趨勢圖

如圖11和圖12所示，國內(nèi)申請人以科研院所為主，其中西電、西工大、中科院長春光機所等在該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量較為突出；國外前三為徠卡測量系統(tǒng)公司、古野電氣、法如科技，從專利申請人的類型看，排名前十位的專利權(quán)人中除韓國國防發(fā)展署之外，其余均為企業(yè)主體，且大都為軍工領(lǐng)域?qū)嵙^強的企業(yè)。

圖11 測量設(shè)備加改裝技術(shù)中國主要申請人分布

圖12 測量設(shè)備加改裝技術(shù)外國主要申請人分布

如圖13所示，中國申請人的專利價值度分布較為均勻主要集中在5～9分的區(qū)間內(nèi)，專利價值度為9分的專利最多共有172件，僅有5件價值度為10分的專利，日本申請人擁有的10分專利數(shù)量最多為233件，美國、韓國、德國申請人所擁有的10分專利均超過中國，分別為140、60件、92件。因此中國在技術(shù)研發(fā)和專利運營的過程中的如何有效提升專利價值，提升技術(shù)的不可替代性仍是未來努力的重點方向。

圖13 測量設(shè)備加改裝技術(shù)專利價值度分布

5 結(jié)語

隨著科技不斷發(fā)展，未來目標(biāo)特性測量將進一步朝著更加智能化、多平臺探測進一步融合，可在以下幾方面進行重點關(guān)注和專利布局。

1）貫穿全流程全周期，構(gòu)建目標(biāo)特性測量技術(shù)研究和數(shù)據(jù)應(yīng)用體系。其重點領(lǐng)域包括：重視目標(biāo)特性研究體系化建設(shè)，大力發(fā)展中間環(huán)節(jié)的縮比模型研究；開發(fā)目標(biāo)測量軟件及系統(tǒng)，研發(fā)高精度探測裝備及提高生產(chǎn)與制造工藝，針對特定裝備進行長期、系統(tǒng)的目標(biāo)特性研究管理；科學(xué)系統(tǒng)的組織試驗測試和工程指導(dǎo)設(shè)計；建立全方位、多元化的物理場特征測量等領(lǐng)域。

2）運用多領(lǐng)域技術(shù)保障裝備效能建設(shè)，強化基礎(chǔ)理論研究創(chuàng)新。從目標(biāo)特性測量的基礎(chǔ)算法和測試系統(tǒng)構(gòu)建著手，接軌國際前沿，持續(xù)加強對美國、歐洲等海軍強國目標(biāo)特性測量技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)動態(tài)和發(fā)展趨勢研究，并在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)融合、特征分析等技術(shù)，進一步提高多目標(biāo)、多環(huán)境、多傳感器下的特性數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力和快速定制能力，大幅提升數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率、規(guī)模和產(chǎn)品質(zhì)量，形成支撐裝備建設(shè)和作戰(zhàn)使用所需的數(shù)據(jù)產(chǎn)品

3）注重地方科研力量，注重軍民融合、軍地一體化推動目標(biāo)特性測量領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展。利用目標(biāo)特性測量與數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究相對集中于高等院校和研究機構(gòu)的這一特點，設(shè)計短期、中期和長期發(fā)展規(guī)劃：當(dāng)前加強與高等院校的合作交流和資源投放，促使高校根據(jù)發(fā)展需求進行定向研究，建立多元化的研究平臺，匯集優(yōu)勢資源進行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，合理運用專利制度和創(chuàng)新平臺資源，打造具有競爭力的研究團隊，使研究成果真正用于國防建設(shè)；中遠期推進人才交流與技術(shù)合作，逐步實現(xiàn)技術(shù)競爭的良性軌道，國家資源的市場化配置。