海上船舶遠(yuǎn)距離多跳自組網(wǎng)通訊

 隨著“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略的推動(dòng)，海上無線通訊高速發(fā)展，現(xiàn)目前，海上多種通訊系統(tǒng)并存，最常見的有VHF通信和海上衛(wèi)星通信。VHF通信受多種因素影響，傳輸過程損耗大，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)帶寬較小，常用于傳遞定位數(shù)據(jù)；船隊(duì)進(jìn)行協(xié)同作業(yè)時(shí)，需要傳輸大量的音視頻數(shù)據(jù)信息,海上衛(wèi)星通信雖早已普及，但不能滿足高帶寬的業(yè)務(wù)需求，且費(fèi)用花費(fèi)較高。因此，尋找一種高帶寬的通訊系統(tǒng)迫在眉睫，多跳自組網(wǎng)系統(tǒng)很好的解決了這一問題。

 

多跳無線自組網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?jīng)過多跳后還能保持高帶寬，傳輸過程損耗小，契合了船隊(duì)之間任意變形的作業(yè)方式。各船只之間可以自由組網(wǎng)，當(dāng)某個(gè)船只位置超出連接范圍重新進(jìn)入時(shí)，也可自動(dòng)建立連接。

利用多跳無線自組網(wǎng)系統(tǒng)，只要兩端架設(shè)足夠高的天線，都能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。以油輪為例，10萬噸級(jí)油輪空載時(shí)傳輸能達(dá)到50km，滿載時(shí)傳輸能達(dá)到38km，在傳輸范圍內(nèi)，油輪之間可以自由進(jìn)行組網(wǎng)。

 

實(shí)際上，海上數(shù)據(jù)傳輸受地球曲率的影響，傳輸距離會(huì)受到限制。當(dāng)超視距傳輸時(shí)，可以利用多跳自組網(wǎng)系統(tǒng)攜帶的無人機(jī)協(xié)助作業(yè)，如下圖所示。

 

AB兩船相距60km左右，分別在A船B船上布設(shè)多跳自組網(wǎng)基站設(shè)備，架設(shè)足夠高的天線，搭配攜帶多跳自組網(wǎng)空中基站的無人機(jī)分別位于AB兩船上方。當(dāng)B船需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，基站設(shè)備與無人機(jī)二號(hào)空中基站相連，再由無人機(jī)二號(hào)與無人機(jī)一號(hào)相連將數(shù)據(jù)傳至A船。兩船之間就能進(jìn)行實(shí)時(shí)的通信，為海上作業(yè)提供了極大地便利。

多跳自組網(wǎng)系統(tǒng)極大地解決了海上遠(yuǎn)距離通訊難的問題，為海洋運(yùn)輸、油氣勘探開采、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和海洋科考等領(lǐng)域，提供了相對(duì)可靠、及時(shí)和安全的通信基礎(chǔ)設(shè)施。