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AUV利用水下光学无线通信从海底自动检索观测数据

编译者:liguiju发布时间:2022-6-15点击量:122 来源栏目:重要资讯

日本国立海洋研究开发机构(JAMSTEC)海洋地勘与工程研究所(MarE3)所属工程部研究人员已经利用水下光学无线通信设备,成功地从安装在海底的观测系统中自动检索观测数据。

在海底安装的传统观测设备中,回收和重新安装仪器对于检索观测数据是必不可少的。不过,回收和重新安装费力且昂贵,而且会导致观察不连续,使数据质量下降。这也是世界上首次在水下演示用自主式水下航行器(AUV)自动检索海底仪器数据的方法。这种方法在未来将有助于降低观测成本和提高数据质量。

该研究小组与岛津公司合作,一直在开发实现水下光学无线通信技术。在这项研究中,研究人员试图利用水下光学无线通信设备与在深海海底的AUV建立水下Wi-Fi连接,从海底安装的观测仪器中获得数据。

用于深海海底观测的海洋登陆器“FFC11K”被放置在Sagami湾1420米深的深海海底,AUV"AUV-NEXT"可以自主接近并利用安装在它们身上的光学通信装置收集数据。其目的是获得使用安装在FFC11K上的4K分辨率相机拍摄的海底图像。由于AUV不能以低速接近海底,而且低速时机动性能变差,AUV以一定的深度和巡航速度在FFC11K上航行并经过。即使AUV经过FFC11K上空的时间很短(约10秒),也能成功地用光通信获取FFC11K拍摄的海底图像(约130KB)。

值得注意的是,光学无线通信状态是通过声学通信从AUV传送到辅助船"Yokosuka",由操作人员不断监测。此外,这一连串的操作,除了发出接近目标的指令外,都是自主进行的。

当采用这种方法进行深海海底观测时,即使是在没有水下电缆的海洋区域,也没有必要使用船只来回收观测仪器。AUVs可以在任意时间自动检索数据,从而实现在同一地点的连续观测。

这种方法可用于使用压力计等传感器观察海底地壳运动等领域,其中高频数据检索是可取的。此外,这个项目的成功极大地推动了"自动海底观测"这一最终目标的实现,即从沿海基地出发的AUV将自主地巡视多个水下观测仪器,然后再返回基地,只检索观测数据。在未来,科研人员希望能够继续改进通信设备,加强数据检索方法,探索更有效的数据检索方式,并争取进一步推进系统的发展。(李桂菊 编译)

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