MIT打造高速水下通信系统可实现高精度定位、追踪和收发

2018-08-20 11:49

据报道，MIT的林肯实验室将2013年就投入使用的月球激光通信演示(LLCD)系统改造完，并投入到水下研究领域。

在海洋中实现通信，这并非易事。一般情况下，我们需要用绳索、机械设备或者短程光学系统去连接水下潜水器，但这里面，水对电磁通信是会有很大的影响的。因此，潜水艇只有在浮到水面并升起无线电天线或拖着一长串传感器阵列之后才能接受极低频的无线电信号，而这些信号的传输速率非常低。

对此，为了解决数亿英里距离内的高速通信难题，林肯实验室的科学家们开发了一套适用于水下的窄束激光系统。

研究小组成员Thomas Howe表示，潜水器依靠大型惯性导航系统来计算位置，然而位置计算对噪音很敏感，因此，随着潜水器在水下停留的时间越长，它形成的误差就可能达到数百米。

此外，MIT研究员指出，在水下，激光通信算不上完美，因为即便是最清澈的水也会吸收和散射激光。再加上其他浮游生物和悬浮碎片，问题就变得更加严重了。

于是，该系统采用扫描方式，即利用狭窄的光束寻找并获取水下目标，一旦获得目标之后，系统就会锁定，然后两个潜水器之间可以以很高的精准度进行定位、追踪和收发。

目前，这套系统已经在马萨诸塞州列克星敦市的波士顿体育俱乐部游泳池的可控和良性环境下使用。在那里，两个潜水器能够在一秒不到的时间内定位并锁定在一起，其中产生的链接可以处理数百千兆字节。

关于未来，研究团队表示，他们接下来将要向美国海军展示这套系统的潜力并在水面舰船和水下目标之间展开连接测试。他们希望未来某一天能用上这种集成蓝绿色光电技术、氮化镓激光阵列和硅盖格尔雪崩光电二极管阵列技术并最终在清澈的海水中实现每秒兆位到千兆位的传输速度和数百米的运行距离。

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