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據(jù)工信部網(wǎng)站消息，近日，哈爾濱工程大學(xué)水聲學(xué)院喬鋼教授所在的科研團(tuán)隊(duì)順利完成了承擔(dān)的“遠(yuǎn)程、矢量、全雙工水聲通信技術(shù)”國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目，發(fā)明了水下多用戶、全雙工的聲波通信方法，并研制了國際上首創(chuàng)的具有全雙工通信能力和組網(wǎng)能力的水聲通信機(jī)，解決了過去水下聲通信中收發(fā)不能同時(shí)工作的問題，是水下聲通信領(lǐng)域的重大技術(shù)進(jìn)步。
全雙工水聲通信樣機(jī)
近日，科研人員在對(duì)樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)中，成功實(shí)現(xiàn)了5公里距離的雙向同步數(shù)據(jù)傳輸。這一水下聲通信領(lǐng)域的重大技術(shù)突破，意味著未來水下通信有望告別“對(duì)講機(jī)”時(shí)代，實(shí)現(xiàn)像在陸地上打電話一樣的體驗(yàn)。
因?yàn)楹Ｋ畬?duì)無線電波有較強(qiáng)的吸收作用，所以無線電波在水下傳播一般不超過百米而聲波在水下能以1.5千米/秒的速度傳播上千公里。但由于水下復(fù)雜環(huán)境和水聲信道的限制，水下聲波通信在質(zhì)量、效率和組網(wǎng)能力等方面遠(yuǎn)落后于當(dāng)前飛速發(fā)展的無線電通信，難以滿足人們探索海洋和拓展水下空間的需求。目前在水下通信領(lǐng)域廣泛使用的設(shè)備分為無纜和有纜兩種。無纜通信設(shè)備采用半雙工通信方式，通話效果類似于對(duì)講機(jī)，雙向通信效率低下。有纜設(shè)備可實(shí)現(xiàn)全雙工通信，可以像打電話一樣雙向說話，但設(shè)備的移動(dòng)會(huì)受到線纜限制。
喬鋼教授科研團(tuán)隊(duì)所攻克的水下聲波通信技術(shù)，能克服目前水下有纜通信的弱點(diǎn)，大大提高獲取數(shù)據(jù)的靈活性、時(shí)效性，降低風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用。同時(shí)也是對(duì)目前無纜半雙工水下通信設(shè)備的創(chuàng)新和提升。在國際上首次實(shí)現(xiàn)了單傳感器的水下定向通信和雙用戶通信，極大提高了網(wǎng)絡(luò)效率和信息吞吐量，攻克了超寬帶通信中非一致性多普勒補(bǔ)償?shù)碾y題，提高了水聲通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
水聲通信是唯一可在水下進(jìn)行遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)耐ㄐ判问�，其自身的技術(shù)特點(diǎn)和獨(dú)特優(yōu)勢，使其成為海洋資源開發(fā)和海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)中的重要技術(shù)之一，在海洋技術(shù)與海洋工程、災(zāi)害預(yù)防和環(huán)境保護(hù)、航海等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
水聲通信技術(shù)是當(dāng)今海洋高技術(shù)領(lǐng)域最前沿的技術(shù)之一，但由于水聲通信技術(shù)的敏感性以及巨大應(yīng)用價(jià)值，國外長期將之列為禁止出口中國的高技術(shù)產(chǎn)品，目前仍嚴(yán)格控制。上世紀(jì)90年代初，我國863計(jì)劃訪問團(tuán)在法國考察，有一次當(dāng)中國專家談起水聲通信技術(shù)時(shí)，法國人卻聲稱“什么都能談，就是水聲通信不能談�！�
中科院聲學(xué)所此前經(jīng)過攻關(guān)，研發(fā)了用于“蛟龍”號(hào)深潛器的水聲通信系統(tǒng)。此次哈工程的科研成果，無疑使我國在水聲通信領(lǐng)域獲得了飛躍性的進(jìn)展。
