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由于水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)具有高速率、低延迟和高保密性等优势,成为了水下无线通信的潜在应用。针对 UWOC 系统的模型及研究现状进行了简要的总结,重点阐述了 UWOC 系统所用到的关键技术,包括光源的选择、调制编码、探测、信道建模等关键技术, 并介绍了一种 UWOC 系统的设计方案。最后针对实现水下长距离通信和高速率传输等问题,总结了 UWOC 未来的发展趋势及所面临的挑战,为 UWOC 将来的发展方向及实用化提供了参考。 相似文献
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面向海洋立体信息感知中长期环境监测、目标探测、区域预警、跨介质信息中继等领域对极浅海域空海信息链路的需求,考虑极浅海域信道恶劣、潮流复杂、环境噪声严重等困难,采用直接序列扩频结合差分二进制相移键控(DS-DBPSK)的水声调制解调技术,以波浪滑翔器为平台进行水声通信、无线系统设计与整合,构建面向极浅海域水下信息支持的波浪滑翔机跨介质通信链路,并在平均深度 12 m 的厦门港海域开展极浅海域跨介质通信实验,验证了所设计技术方案及系统的有效性。 相似文献
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水声网络已在海洋信息立体化获取、传输、感知领域中得到广泛研究和应用，水声网络节点的位置是水声网络协议设计、多样化应用中常常需要的重要信息。依托全球定位系统定位、采用常规水声定位技术获取水声网络节点位置等解决方案存在着无法直接水下应用、多节点需多次定位效率低、需要精确时间同步等问题。提出一种水声组网定位一体化方案，该方案利用水声网络运行过程中网络节点互联互通进行的交互可以直接通过应答测距方式进行节点位置解算，从而实现在不影响网络通信的情况下，无需精确同步的通信定位一体化功能。给出了系统组网通信、测距、定位、误差校正等核心环节的设计过程，设计了一套小规模水声网络通信定位试验系统，并开展湖试试验。湖试试验结果初步表明了该系统组网、定位一体化的有效性。 相似文献
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随着武器装备的逐渐智能化和信息化，武器系统的水下预置已经成为了未来水下无人作战体系中的重要研究内容之一。以封锁作战为背景，用水下预置反舰导弹构建多层防御阵线封锁战略航道，对敌实施打击。利用排队论相关理论研究了水下预置反舰导弹对来袭舰船编队总的命中概率并建立了其线形部署优化模型。通过仿真算例验证了模型的有效性，分析了影响优化结果的其他因素，结果表明：该模型能够准确找出在总命中概率最大时最佳的部署层数和各层部署数量，可为水下预置反舰导弹的部署决策提供一定科学参考。 相似文献
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水下光通信具有高数据速率、低链路延迟等优势，但水体浑浊、对准困难等原因限制了其应用， 声通信则因具有互补性可被用于组成声、光混合通信系统。但考虑到声、光信号不同传播特性，常规上此类声、光混合通信系统均采用声、光用独立调制、解调的方式实现，造成较高的硬件系统开销。因此，提出了近程水下声光一体化高速通信方案，该方案采用 PPM 调制方式，基于同一套调制、解调模块以一体化的方式支持声、光 2 种通信链路，通过声、光 2 种通信模式的一体化实现，以更低的系统硬件实现复杂度提供具有更好的指向特性、水质、环境噪声适应性的近距高速链路。经水池实验验证：该系统在近程通信时，声、光通信链路均可实现 1 Mbps 数据速率的无误码通信。 相似文献
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碳纤维材料作为一种优良的复合材料,越来越广泛地应用于水下攻防领域。 主要研究了有限元法对碳纤维层合板的分析。 首先介绍层合板理论,基于该理论对碳纤维层合板模型进行理论分析,然后利用大型有限元软件 ANSYS 对同一模型进行有限元仿真计算。 最后,对二者计算结果进行比较,讨论有限元法对碳纤维层合板的强度计算的可行性,为工程设计运用提供参考。 相似文献
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南黄海辐射沙脊群水下地形的获取和可视化对于江苏近海空间资源的开发利用具有重要意义.据此设计以下方案:首先利用可见光水深遥感反演技术,建立削弱悬沙影响的水下地形遥感反演模型,获取沙脊群水域的水下地形;然后以ActiveX Control和COM对象组合方式基于OpenGL技术开发三维地形可视化综合管理平台 ( Visual Terrain Platform,VTP ),构建辐射沙脊群水下地形三维可视化动态模拟系统,实现沙脊群水域水下地形的可视化及地形信息管理.实践表明该技术方案可为管理、开发和利用近海海洋空间资源提供技术支撑. 相似文献
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基于罗经/DVL/水声定位系统的水下组合导航方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对基于罗经/DVL航位推算系统位置误差积累的问题,研究基于罗经/DVL/水声定位系统的水下运载体组合导航定位方法,设计了组合导航方案,建立了基于航位推算系统的误差方程,在此基础上引入水声定位系统的位置量测信息,设计了卡尔曼滤波器,实现了罗经/DVL/水声定位系统的信息融合。最后对研究的方法进行了计算机仿真和半物理仿真实验。实验结果表明,该方法抑制了航位推算系统位置误差发散,且减小了水声定位数据波动幅度,实现了水下运载体的高精度导航定位。 相似文献
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随着对海洋的探索与开发,水下探测技术的发展起到了重要作用。水生动物的敏感器官,如鱼类的侧线和海豹的胡须等,可感知物体运动产生的水动力尾迹。受此启发,仿生流场探测技术克服了光学与声学探测在水下复杂环境中近场感知的局限性,已成为目前的研究热点。首先,对典型水下探测技术的研究现状进行了总结。然后,解释了水下仿生流场探测的原理,总结了基于不同原理设计的仿生流场传感器的研究进展,分析了水动力流场探测方法的研究进展。最后,给出了水下仿生流场探测工作中亟需解决的关键问题,并对未来的研究方向做了进一步展望。 相似文献
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针对水下机器人作业过程中的近距离引导水下对接问题,以自治缆控水下机器人(ARV)为研究对象,为实现快速、高精度的水下对接,设计了基于反射光源识别的单目视觉辅助水下对接方法。通过在对接口布置反光带并将其作为目标图像,设计了图像处理和特征点提取的算法,经过图像特征信息的分析处理,优化算法的时间复杂度,提高了特征点提取的准确率和识别效率。最后设计了传统的引导灯方案与反光带方案的对比试验,验证算法的可行性,证明在水下环境下识别反射光源的方法极大提升了位置估计的准确率,同时在计算速度上也有显著提高,弥补了传统水下对接方法中精度不足或计算量大的缺陷,更好地满足了ARV水下对接的需求,能为潜水器实现水下自主对接提供参考依据。 相似文献