原標(biāo)題：水下無人機(jī)技術(shù)革新：水聲通信讓無纜成為可能
近幾年，我國(guó)的海洋科技發(fā)展迅猛，以“潛龍”號(hào)系列、“蛟龍”號(hào)系列為代表的工業(yè)級(jí)深海裝備，在軍事、海洋石油、海下搜尋救生等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。作為走向深海的戰(zhàn)略裝備，水下無人機(jī)及其所涉及的水下高科技領(lǐng)域成為全球海洋強(qiáng)國(guó)的角斗場(chǎng)。
在消費(fèi)級(jí)無人機(jī)領(lǐng)域，以深圳鰭源科技、天津深之藍(lán)、北京臻迪科技等為代表的高新科技企業(yè)亦陸續(xù)推出了自己的系列產(chǎn)品，涵蓋娛樂、家庭等眾多消費(fèi)場(chǎng)景，進(jìn)一步拓展了水下無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
有業(yè)內(nèi)人士指出，水下無人機(jī)行業(yè)目前勢(shì)頭強(qiáng)勁，2018年將迎來水下無人機(jī)市場(chǎng)的大爆發(fā)。在行業(yè)加速發(fā)展的過程中，水下科技的多個(gè)技術(shù)壁壘也亟待突破，首要的是水下無線傳輸技術(shù)的解決。
打破水下通信壁壘，無纜水下無人機(jī)備受期待
陸地通信已司空見慣，海洋中的通信場(chǎng)景則較為陌生。消費(fèi)級(jí)水下無人機(jī)作為一款高科技產(chǎn)品，可以幫助消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)岸上操作即可探索百米海洋的夢(mèng)想，其中涉及了到水下實(shí)時(shí)傳輸?shù)墓δ堋?/p>
水下信息傳輸和陸地大有不同，陸地通信依賴的電磁波在海水折射之后，傳輸耗損嚴(yán)重，無法滿足遠(yuǎn)距離水下組網(wǎng)的要求。目前，市面上可見的百米探索水下無人機(jī)還處于有線傳輸階段，也就是在機(jī)身上加一根纜線。但水下環(huán)境復(fù)雜，有纜水下無人機(jī)無法做到像“空中”無人機(jī)一樣自由翱翔。因此，研發(fā)無線款水下無人機(jī)便成為各商家們的著重發(fā)力點(diǎn)，水下無線通信技術(shù)是整個(gè)研發(fā)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。
吉林大學(xué)特聘教授崔紅軍介紹：“目前，水下無線通信主要可以分成三大類：水下電磁波通信、水下量子通信和水聲通信。”
與電磁波、光通信相比，水聲通信有著明顯的優(yōu)勢(shì)，它依靠聲波完成信號(hào)傳輸。聲波屬于機(jī)械波（縱波），水下傳輸時(shí)信號(hào)衰減?。ㄆ渌p率為電磁波的千分之一），傳輸距離遠(yuǎn)，適用于深水通信。加上水聲通信成本低、靈活性高、傳輸較穩(wěn)定，已廣泛應(yīng)用在海洋工程、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)防安全等多個(gè)海洋重要領(lǐng)域。
“水聲通信已在水下通信、傳感、探測(cè)、導(dǎo)航、定位等方面展示出特有的優(yōu)勢(shì)，它是目前水下遠(yuǎn)程無線信息傳輸?shù)奈ㄒ挥行Ш统墒斓氖侄危渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靈活處于不同的速率載荷、覆蓋距離、水體深度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等情景，解決了水下無線通信和組網(wǎng)的世界性難題。”崔軍紅說道。
水聲通訊助力水下無人機(jī)實(shí)現(xiàn)無纜操作
消費(fèi)級(jí)水下無人機(jī)是跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)物，主要由控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)和感知系統(tǒng)等六大部分組成，水下通訊技術(shù)主要體現(xiàn)在通信系統(tǒng)和感知系統(tǒng)上的更新和迭代。
記者了解到，水聲通訊領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)深圳智慧海洋科技聯(lián)合鰭源科技積極推進(jìn)無線款水下無人機(jī)的研發(fā)，并計(jì)劃推出FIFISH無線系列。
“我們正在與水聲通信技術(shù)專家合作溝通中，突破水下通信技術(shù)，探討將其民用化與消費(fèi)級(jí)化的解決方案，目前已取得了階段性的成績(jī)。希望通過水聲通信技術(shù)使FIFISH（飛行魚）擺脫纜線，真正在海洋中飛起來。”鰭源科技創(chuàng)始人張翀說道。
作為當(dāng)今最為復(fù)雜的通信技術(shù)之一，無纜水下通訊技術(shù)將會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是海洋領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。值得關(guān)注的是，消費(fèi)級(jí)水下無人機(jī)企業(yè)紛紛布局無纜水下技術(shù)。也許不遠(yuǎn)的將來，人們會(huì)擁有屬于自己的水下通訊網(wǎng)絡(luò)，可以自由地在水下拍照、上傳視頻，讓深不可測(cè)的海洋變得“透明”起來，海洋的大數(shù)據(jù)得以收集，人們可以更便捷地認(rèn)識(shí)和研究海洋。
?