[發明專利]一種水下數據傳輸系統

有效

• 申請號: 202010016171.9
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111245523B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 唐曉斌;商志剛;付圣峰;王成才;楚立鵬;張博;王謀業;邱海羽;楊豐茂;安妍妍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司電子科學研究院
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04B10/116;H04B10/29;H04B11/00
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 吳淑艷

本發明提出了一種水下數據傳輸系統，用以滿足水下大數據量的數據傳輸需求。水下數據傳輸系統包括載有水聲通信機和水下光通信機的網關節點、水下監測節點和水下通信節點，其中：水下監測節點，用于在需要發送監測數據時，通過水聲通信機向水下通信節點發送第一定位導航引導信息；水下通信節點，用于根據接收到的第一定位導航引導信息移動到相應的位置，通過水下光通信機與水下監測節點建立水下光通信連接，并接收水下監測節點發送的監測數據；接收網關節點在監測數據傳輸完成后發送的第二定位導航引導信息，并移動到相應位置，通過水下光通信機與網關節點建立水下光通信連接，并通過建立的水下光通信連接向網關節點發送監測數據。

技術領域

本發明涉及水下通信技術領域，尤其涉及一種水下數據傳輸系統。

背景技術

當今世界通信業迅速發展，通信技術廣泛應用在海、陸、空三大領域，陸上以及空中的通信發展較為成熟，而由于水下的通信環境較為惡劣，水下通信技術存在諸多挑戰，因此還有很大的發展空間。地球表面70.8％被水體所覆蓋，由于海洋中蘊藏著豐富的資源，對海洋資源的開發極大的促進了水下無線通信技術的發展。水下無線通信技術可用于資源探測、環境監管以及輔助導航等方面，對加強海洋生態環境監測、海洋能源利用發展與海洋科學研究具有重要意義。

目前常用的水下無線通信技術主要為水聲通信，其發展較為成熟。在水聲通信網中，節點隨機分布在大范圍的海域中，能夠實現大范圍面積的信息采集，但是，由于聲波在水中的傳播速度僅有1500m/s，并且數據傳輸速率限制在幾十kbps之內，因此，無法滿足大容量的數據傳輸需求。

發明內容

本發明實施例提供一種水下數據傳輸系統，用以滿足水下大數據量的數據傳輸需求。

本發明實施例提供的水下數據傳輸系統，包括網關節點、水下監測節點和水下通信節點，所述網關節點、水下監測節點和水下通信節點均搭載有水聲通信機和水下光通信機；其中：

所述水下監測節點，用于在需要發送監測數據時，通過所述水聲通信機向所述水下通信節點發送第一定位導航引導信息，所述第一定位導航引導信息為所述水下監測節點根據自身的位置信息確定出的；

所述水下通信節點，用于根據接收到的第一定位導航引導信息移動到相應的位置，通過所述水下光通信機與所述水下監測節點建立水下光通信連接，并接收所述水下監測節點發送的監測數據；以及接收所述網關節點在監測數據傳輸完成后發送的第二定位導航引導信息，所述第二導航引導信息為根據所述網關節點的位置確定出的，根據所述第二定位導航引導信息移動到相應位置，通過所述水下光通信機與所述網關節點建立水下光通信連接，并通過建立的水下光通信連接向所述網關節點發送所述監測數據。

在一種實施方式中，所述網關節點，還用于在接收到所述水下通信節點發送的監測數據之后，通過水聲通信機向所述水下監測節點發送數據清除指令，所述數據清除指令用于指示所述水下監測節點清除存儲的數據。

在一種實施方式中，所述水下通信節點，還用于在所述水下監測節點傳輸完成所述監測數據之后，通過水聲通信機通知所述網關節點；

所述網關節點，具體用于在接收到所述水下通信節點的通知信息之后，向所述水下通信節點發送所述第二定位導航引導信息。

在一種實施方式中，所述水下光通信機包括水下藍綠光通信機。

在一種實施方式中，所述水下監測節點包括水下移動監測節點和水下固定監測節點。

在一種實施方式中，所述水下通信節點包括水下移動通信節點。

在一種實施方式中，所述水下移動通信節點包括以下至少一種：機器魚和水下潛航器UUV。

在一種實施方式中，所述網關節點搭載于浮標上。

采用上述技術方案，本發明至少具有下列優點：