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军事:揭秘蛟龙号水声通信:法国人的羞辱成为巨大动力(2)

科技日报 2013-01-20 10:54:36

“蛟龙”号专项总体组成员、中科院声学所研究员朱维庆在试验现场

水声通信让深海“更透明”

神秘浩瀚的海洋一直是人类探索自然奥秘的前沿领域,蔚蓝的大海不断激发着人们的好奇心。随着人类开发和利用海洋步伐的加快,利用海洋信道进行信息传输的需求大大增加。

陆地通信主要靠电磁波,但由于海水是电的导体,电磁波在海水中衰减得很快,这一利器到了水中特别是深海中却没了用武之地。而声波在海水中可以传播很远,因此水声通信技术应运而生。

水声通信是一项在水下收发信息的技术。它的工作原理是首先将文字、语音、图像等信息经过编码、调制处理后,由功率放大器推动声学换能器将电信号转换为声信号。声信号通过水这一介质,将信息传递到远方的接收换能器,这时声信号又转换为电信号,经过放大、滤波和数字化后,数字信号处理器对信号进行自适应均衡、纠错等处理,还原成声音、文字及图片。

迄今为止,水声通信是唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式,其自身的技术特点和独特优势,使它已经成为海洋资源开发和海洋环境立体监测系统中的重要技术之一,在海洋技术与海洋工程、灾害预防和环境保护、航海等领域具有重要的应用价值。

朱维庆介绍说,依靠水声通信技术,可以实现对水下机器人的远程控制,还可在载人潜水器和母船之间实现无缆语音通话和数据传输。除此之外,在海洋环境监测和资源开发方面,水声通信技术发挥着不可替代的作用。

“它可以及时快速地将海洋观测和监测数据传输到水面,进而提供给科学家进行研究分析,这对于海洋相关科学研究以及海洋污染数据监测意义重大。”朱维庆表示,水声通信技术为深海观测和研究提供了新的技术手段。“打个形象的比喻,有了水声通信技术,浩瀚无垠深不可测的海洋立即就变得‘透明’起来,大洋的各种观测数据可以实时地呈现在你的面前,这是人类认识深海、研究海洋技术手段的一次重大突破。”

正因如此,水声通信技术是当今海洋高技术领域最前沿的技术之一,但由于水声通信技术的敏感性以及巨大应用价值,国外长期将之列为禁止出口中国的高技术产品,目前仍严格控制。

忆及这点,今年已75岁高龄的朱维庆有着深刻的体会:上世纪90年代初,我国863计划访问团在法国考察,有一次当中国专家谈起水声通信技术时,法国人却声称“什么都能谈,就是水声通信不能谈!”

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