近年来,我国海洋科技发展迅速,以“潜龙”系列和“蛟龙”系列为代表。工业B级深海装备在军事、海洋石油、水下搜救等领域发挥着重要作用。水下无人机作为一种深入海洋的战略装备,其所涉及的水下高科技领域已经成为全球海洋强国的竞技场。
在消费级无人机领域,深圳Fin源技术,天津深蓝色,北京朱迪科技等高科技企业也推出了自己的系列产品,覆盖娱乐、家庭等诸多消费场景,进一步拓展了水下无人机的应用领域。
有业内人士指出,目前水下无人机行业势头强劲,水下无人机市场将在2018年爆发。在行业加速发展的过程中,水下技术的很多技术壁垒需要突破,首当其冲的就是水下无线传输技术的解决方案。
打破水下通信壁垒,无缆水下无人机备受期待。
陆地通信已经司空见惯,海洋中的通信场景却相对陌生。消费级水下无人机作为一种高科技产品,可以帮助消费者实现陆上作业探索数百米海洋的梦想,其中涉及到水下实时传输的功能。
水下信息传输与陆地有很大不同,陆地通信所依赖的电磁波被海水折射后传输严重,无法满足远距离水下组网的要求。目前市面上可见的百米探索水下无人机还处于有线传输阶段,也就是在机身上加一根线缆。但水下环境复杂,有缆水下无人机无法像“空中”无人机那样自由飞行。因此,无线水下无人机的研发成为了所有商家关注的焦点,而水下无线通信技术是整个研发过程的关键。
吉林该校国家千人计划特聘教授崔说:“目前水下无线通信主要可以分为三类:水下电磁波通信、水下量子通信和水声通信。”
与电磁波和光通信相比,水声通信具有明显的优势,它依靠声波来完成信号传输。声波属于机械波(纵波),信号衰减小(其衰减率是电磁波的千分之一),传输距离远,适用于深水通信。加上低成本、高灵活性和稳定的传输,水声通信已经广泛应用于海洋工程、资源勘探、环境监测、国防安全等诸多重要的海洋领域。
水声通信在水下通信、传感、探测、导航、定位等方面显示出独特的优势。它是目前唯一有效、成熟的水下远距离无线信息传输手段,其网络系统可以在速率负载、覆盖距离、水深、网络结构等不同场景下灵活运用,从而解决水下无线通信和组网的世界性难题。”崔说:
消费级水下无人机是一种跨领域、跨学科的技术创新产物,主要由控制系统、通信系统、动力系统、电源系统、摄像系统、传感系统六部分组成。水下通信技术主要体现在通信系统和传感系统的更新迭代。
作为当今最复杂的通信技术之一,无缆水下通信技术将长期是海洋领域的研究热点。值得注意的是,消费级水下无人机公司纷纷布局无缆水下技术。或许在不久的将来,人们将拥有自己的水下通讯网络,可以在水下自由拍照、上传视频,让深不可测的海洋变得“透明”,海洋的大数据得以采集,让人们更方便地认识和研究海洋。