2024年9月,北京理工大学、中科院声学所、中国海洋大学、天津工业大学联合青岛海舟科技有限公司等单位,利用3台波浪滑翔机集成水声通信机于中国南海三亚以东海域开展了长期水声潜标中继通信海试示范应用。
图 三台套波浪滑翔机运输图像
图 波浪滑翔机海试区域
波浪滑翔机作为水面的跨介质中继通信节点,可以将水下固定观测设备(如海床基和水下潜标)获取的环境数据实时回传至岸基监控终端。该跨介质中继通信应用模式可以完美的实现水下固定观测设备(如海床基和水下潜标)的实时化要求。波浪滑翔机和水下固定设备(如海床基和水下潜标)分别安装声学通信机,波浪滑翔机在水下固定观测设备的正上方的水面航行,与水下固定设备(如海床基和水下潜标)保持一定距离(10公里范围内),完成常态化的观测和探测业务实施。
图 波浪滑翔机中继通信应用示意
波浪滑翔机是一种新型的海洋观测平台,它利用波浪能作为动力,能够在海面以下进行长时间的自主航行和数据收集。在此次任务中,这些波浪滑翔机不仅展示了其卓越的续航能力和稳定性,还成功实现了水声潜标与岸基之间的稳定实时中继通信,这对于潜标实时化观测具有重要意义。
该型波浪滑翔机的核心技术指标为:
◉ 水声通信距离≥10km;(5公里范围内成功率100%)
◉ 水声通信速率≥4.8kpbs;(320bps较常用)
◉ 水声通信功耗≤5瓦;(损失潜标和海床基的电能储备,波浪滑翔机可长期供应)
◉ 长期在位时间≥6个月;(3个月无故障已经验证)
◉ 耐受海况等级≥12级;(台风极端海况可生存已验证)
◉ 天通通信速率≥9.6kbps;北斗通信速率220字节/包(2分钟一包)
随着3台波浪滑翔机在南海的成功应用,我们对利用波浪滑翔机实时中继潜标数据的发展充满信心。此外,无故障的连续运行也证明了这些设备在极端海洋条件下的可靠性和耐用性。让我们共同期待,这些先进的海洋观测设备能够带来更多的科学发现,为人类探索海洋的奥秘贡献力量。