[發(fā)明專利]一種水下可見光通信系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610049324.3
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105634596B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仵國鋒;胡鋒;朱義君;于宏毅;鄔江興;張劍;汪濤;田忠駿;王超;劉洛琨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍信息工程大學(xué)
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;G08C23/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請?zhí)峁┝艘环N水下可見光通信系統(tǒng)及方法，水下可見光通信系統(tǒng)包括：水下無人機(jī)器人、水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和多個(gè)不同的水下傳感器；水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備分別與各個(gè)水下傳感器通過光纖通信進(jìn)行通信連接；水下無人機(jī)器人與水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過可見光無線通信進(jìn)行通信連接。在本申請中，由于可見光無線通信受水下環(huán)境的影響小，可見光無線通信在水下的傳輸速率相對較高，因此提高了水下無人機(jī)器人的信息獲取效率，從而提高了水下無人機(jī)器人將水下信息反饋給岸邊基站的及時(shí)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種水下可見光通信系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

水下傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要應(yīng)用在海洋科學(xué)數(shù)據(jù)收集、污染監(jiān)測、海上勘探、災(zāi)害預(yù)防、輔助導(dǎo)航、水下監(jiān)視等方面。目前，水下傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由水下無人機(jī)器人和水下無線傳感器組成，水下無人機(jī)器人與水下無線傳感器之間通過無線通信連接，水下無人機(jī)器人將從水下無線傳感器獲取到的水下信息轉(zhuǎn)發(fā)至岸邊基站，實(shí)現(xiàn)對水下信息的監(jiān)測。

其中，水下無人機(jī)器人與水下無線傳感器之間具體通過聲波無線通信連接，但是由于水下環(huán)境的特殊性，聲波無線通信在水下傳輸速度低，導(dǎo)致水下無人機(jī)器人的信息獲取效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供一種水下可見光通信系統(tǒng)及方法，以達(dá)到提高水下無人機(jī)器人的信息獲取效率，從而提高水下無人機(jī)器人將水下信息反饋給岸邊基站的及時(shí)性的目的，技術(shù)方案如下：

一種水下可見光通信系統(tǒng)，包括：水下無人機(jī)器人、水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和多個(gè)不同的水下傳感器；

所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備分別與各個(gè)所述水下傳感器通過光纖通信進(jìn)行通信連接；

所述水下無人機(jī)器人與所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過可見光無線通信進(jìn)行通信連接；

所述水下無人機(jī)器人，用于發(fā)送任務(wù)分配指令至所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，以及發(fā)送信息采集指令至所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，并接收所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備針對所述信息采集指令發(fā)送的各個(gè)所述水下傳感器采集的信息；

所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，用于將所述任務(wù)分配指令轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的水下傳感器，以及獲取各個(gè)所述水下傳感器采集的信息，并在接收到所述信息采集指令時(shí)，將各個(gè)所述水下傳感器采集的信息發(fā)送至所述水下無人機(jī)器人；

所述水下傳感器，用于采集水下信息。

優(yōu)選的，所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備具體用于定時(shí)獲取各個(gè)所述水下傳感器采集的信息。

優(yōu)選的，所述水下無人機(jī)器人包括：第一可見光發(fā)射裝置、第一可見光接收裝置、第一驅(qū)動電路和第一接收電路；

所述第一驅(qū)動電路，用于將表征所述任務(wù)分配指令的電信號轉(zhuǎn)換為第一光信號，以及將表征所述信息采集指令的電信號轉(zhuǎn)換為第二光信號；

所述第一可見光發(fā)射裝置，用于將所述第一光信號和所述第二光信號發(fā)射至所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備；

所述第一可見光接收裝置，用于接收表征各個(gè)所述水下傳感器采集的信息的第三光信號；

所述第一接收電路，用于將所述第三光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

所述水下骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備包括：第二可見光發(fā)射裝置、第二可見光接收裝置、第二驅(qū)動電路和第二接收電路；

所述第二驅(qū)動電路，用于將表征各個(gè)所述水下傳感器采集的信息的電信號轉(zhuǎn)換為所述第三光信號；

所述第二可見光發(fā)射裝置，用于將所述第三光信號發(fā)射至所述水下無人機(jī)器人；

所述第二可見光接收裝置，用于接收所述第一光信號和所述第二光信號；

所述第二接收電路，用于將所述第一光信號轉(zhuǎn)換和所述第二光信號分別轉(zhuǎn)換為電信號。