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中国成功研制出世界首个水下全双工水声通信机  

2016-05-25 20:35:46|  分类: 基层传真 |  标签: |举报 |字号 订阅

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科技日报哈尔滨5月24日电记者24日从哈尔滨工程大学获悉,该校水声学院乔钢教授带领科研团队完成了“远程、矢量、全双工水声通信技术”的基础性研究,在国际上首创具有全双工通信能力和组网能力的水声通信机,解决了过去水下声波通信中收发不能同时工作的问题。



中国成功研制出世界首个水下全双工水声通信机 - 逍遥客 - 逍遥客
 
全双工水声通信样机


近日,科研人员在对样机的实验中,成功实现了5公里距离的双向同步数据传输。这一水下声通信领域的重大技术突破,意味着未来水下通信有望告别“对讲机”时代,实现像在陆地上打电话一样的体验。


中国成功研制出世界首个水下全双工水声通信机 - 逍遥客 - 逍遥客
 
科研人员在海南陵水回收设备


因为海水对无线电波有较强的吸收作用,所以无线电波在水下传播一般不超过百米而声波在水下能以1.5千米/秒的速度传播上千公里。但由于水下复杂环境和水声信道的限制,水下声波通信在质量、效率和组网能力等方面远落后于当前飞速发展的无线电通信,难以满足人们探索海洋和拓展水下空间的需求。目前在水下通信领域广泛使用的设备分为无缆和有缆两种。无缆通信设备采用半双工通信方式,通话效果类似于对讲机,双向通信效率低下。有缆设备可实现全双工通信,可以像打电话一样双向说话,但设备的移动会受到线缆限制。

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乔钢教授科研团队所攻克的水下声波通信技术,能克服目前水下有缆通信的弱点,大大提高获取数据的灵活性、时效性,降低风险和费用。同时也是对目前无缆半双工水下通信设备的创新和提升。在国际上首次实现了单传感器的水下定向通信和双用户通信,极大提高了网络效率和信息吞吐量,攻克了超宽带通信中非一致性多普勒补偿的难题,提高了水声通信系统的稳定性。


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水声通信是唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式,其自身的技术特点和独特优势,使其成为海洋资源开发和海洋环境立体监测系统中的重要技术之一,在海洋技术与海洋工程、灾害预防和环境保护、航海等领域具有重要的应用价值。

水声通信技术是当今海洋高技术领域最前沿的技术之一,但由于水声通信技术的敏感性以及巨大应用价值,国外长期将之列为禁止出口中国的高技术产品,目前仍严格控制。上世纪90年代初,我国863计划访问团在法国考察,有一次当中国专家谈起水声通信技术时,法国人却声称“什么都能谈,就是水声通信不能谈。”

中科院声学所此前经过攻关,研发了用于“蛟龙”号深潜器的水声通信系统。此次哈工程的科研成果,无疑使我国在水声通信领域获得了飞跃性的进展。


逍遥客祝福朋友幸福、快乐!

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