CN105790850A - 一种水下绿色激光通信系统 - Google Patents
一种水下绿色激光通信系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105790850A CN105790850A CN201610246475.8A CN201610246475A CN105790850A CN 105790850 A CN105790850 A CN 105790850A CN 201610246475 A CN201610246475 A CN 201610246475A CN 105790850 A CN105790850 A CN 105790850A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- green laser
- circuit
- signal
- submersible
- communication system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
Abstract
本发明公开了一种水下绿色激光通信系统，由置于潜水器外的绿色激光发射器以及连接到绿色激光发射器的发射驱动电路、连接到发射驱动电路的信号调制电路和置于潜水器外的绿色激光接收器、连接到绿色激光接收器的接收滤波放大电路、连接到接收滤波放大电路的信号解调电路，所述信号调制电路和信号解调电路与数据交换电路相连接，所述数据交换电路通过数据通信接口连接数据终端；本发明的一种水下绿色激光通信系统，可以实现潜水器和潜水器之间通信，可以实现水面舰船和潜水器之间通信，也可以在岸上与潜水器之间通信；它的传输速率高，传输距离远。
Description
技术领域
本发明涉及水下通信技术领域，特别是涉及一种水下绿色激光通信系统。
背景技术
迄今为止，潜水器要执行任务必须与外界要有安全可靠的通信方式，短波在水中不能使用，而中波至微波段电磁波在水里是无法远距离传输的，原因是电磁波在水中衰减太快。为了解决这个问题，现在一般可以采用浮标天线或浮力天线，即把天线通过一根长长的绳索施放到水面，这样潜水器在水下也可收发信息。实际上，这样存在一个潜水器自我暴露的问题，因为潜水器在远距离用短波通信，其信号本身就不保密，可能被敌方截获破译，并测出潜水器的位置，露出水面的浮标天线也有被敌方雷达探测到的可能。
目前潜水器在水下如不施放通信浮标，是无法主动与岸上联络的，所以潜水器只能被动地单方面接收岸上的无线电长波信号或极长波信号，这是岸上向潜水器通信的主要方式。超长波的波长为1万到10万米，它能从空中进入水里，在水中的损耗相对较小，穿透海水的深度最大可达30米，使水下的潜水器接收到岸上发来的电波。极长波的波长大于10万米，几乎可以在全球范围内实现对潜通信，穿透水层的深度可达200米以上，即使在最大距离上也可达到水下80米左右。由于长波和极长波发射设施都非常庞大，占地达数平方千米，在潜水器上不可能安装，所以只能建在陆地，对潜水器来说，长波通信和极长波通信只是单向广播式的通信，如果潜水器要接收岸上指挥机构的指令，必须按规定的时间和频率接收。潜水器在水下接收这种长波信号的深度是依据岸上长波发射台的发射功率大小决定的。由于极长波在单位时间内传送的信息量少，所以通信速度很慢。据试验，发送20个英文字母需用几十分钟时间，只能给潜水器发送一些预先规定好的简单易懂的信号。
还有一种通信方式是利用声呐设备。为了达到隐蔽的目的，潜水器大部分时间是在深水活动，声音在空气中的传播速度为每秒340米，而在水中高达每秒1435米。水下通信声呐能向水中发射长短不一的声波信号，组成电报的密码，或将语言和声波相互转换来通话，它的任务是保证潜水器的集群活动或配合其它的通信联络需要；敌我识别声呐是在水下偶然发现水面或水下潜水器时，用对口令的方式判断敌我，这种声呐发出一个特殊的信号或口令询问对方，对方若是自己的潜水器，就回答一个暗语信号，若不是就收不到信号，即使收到也不能正确回话。但水中使用声纳是严格控制的，因为声纳更容易被敌方探测截获。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种水下绿色激光通信系统，可以实现潜水器和潜水器之间通信，也可以实现水面舰船和潜水器之间通信，可以在岸上和潜水器之间通信；它的传输速率高，几乎是光波在海水中的传播速度；终端可以是目前的电话、手机和电脑。通信的时间延迟比目前陆地移动通信还要小，通信的速率与电信和移动的WIFI相近。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种水下绿色激光通信系统，由置于潜水器外的绿色激光发射器以及连接到该绿色激光发射器的发射驱动电路、连接到发射驱动电路的信号调制电路和置于潜水器外的绿色激光接收器、连接到绿色激光接收器的接收滤波放大电路、连接到接收滤波放大电路的信号解调电路，所述信号调制电路和信号解调电路与数据交换电路相连接，所述数据交换电路通过数据通信接口连接数据终端；所述的数据终端所发出的信号通过通信接口发送给数据交换电路，由数据交换电路转换成数据交换信号，所述数据交换信号由信号调制电路调制后由发射驱动电路驱动，由绿色激光发射器发射，所述绿色激光接收器接收到它方潜水器等它方设备的绿色激光发射器所发射的信号后，由接收滤波放大电路进行滤波放大后，由信号解调电路解调后经数据交换电路转换成数据终端能够接收的信号，通过通信接口发送给各种数据终端。
作为对上述技术方案的改进，所述数据终端为麦克风、摄像头、电脑、手机等终端设备。
作为对上述技术方案的改进，所述绿色激光发射器和绿色激光接收器设置在接收发射架上，所述接收发射架设置在潜水器外，包括与潜水器外壳固定连接的底部固定座，所述底部固定座上设置有支架杆，所述支架杆上设置有发射接收柱。
作为对上述技术方案的改进，所述绿色激光发射器和绿色激光接收器设置在发射接收柱的外圆周上；所述绿色激光发射器包括9个发射头，均匀分布设置在发射接收柱外圆周的中部；所述绿色激光接收器包括10个接收头，其中9个均匀分布设置在发射接收柱外圆周的顶部，1个位于头上，组成360度全方位发射和接收。
作为对上述技术方案的改进，所述发射头和接收头的外部设置有外壳，所述外壳的安装在发射接收柱的外圆周上，将发射头和接收头密封，所述外壳的顶部为凹型抛物面；如此设计，外壳具有极强的耐压性和密封性，一则可以聚集发射能量；二则可以防止自身发射信号直接干扰接收器。
作为对上述技术方案的改进，所述发射驱动电路、接收滤波放大电路设置在支架杆中部的空腔中。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的一种水下绿色激光通信系统，可以实现潜水器和潜水器之间通信，也可以实现水面舰船和潜水器之间通信，可以在岸上和潜水器之间通信；它的传输速率高，传输距离远；终端可以是目前的麦克风、摄像头、电脑和手机。通信的时间延迟比目前陆地移动通信还要小，通信的速率与电信和移动的WIFI相近。
附图说明
图1是本发明的电路原理图；
图2为本发明的接收发射架的结构示意图；
图中：1：底部固定座；2：支架杆；3：发射接收柱；4：发射头；5：接收头；6：接收头。
具体实施方式
下面结合附图和实例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和2所示，本发明的一种水下绿色激光通信系统，由置于潜水器外的绿色激光发射器以及连接到绿色激光发射器的发射驱动电路、连接到发射驱动电路的信号调制电路和置于潜水器外的绿色激光接收器、连接到绿色激光接收器的接收滤波放大电路、连接到接收滤波放大电路的信号解调电路，所述信号调制电路和信号解调电路与数据交换电路相连接，所述数据交换电路通过数据通信接口连接数据终端；所述的数据终端所发出的信号通过通信接口发送给数据交换电路，由数据交换电路转换成数据交换信号，所述数据交换信号由信号调制电路调制后由发射驱动电路驱动，由绿色激光发射器发射，所述绿色激光接收器接收其它设备的绿色激光发射器所发射的信号，由接收滤波放大电路进行滤波放大后，由信号解调电路解调后经数据交换电路转换成数据终端能够接收的信号，通过通信接口发送给数据终端。
所述数据终端为麦克风、摄像头、电脑、手机等终端设备。
所述绿色激光发射器和绿色激光接收器设置在接收发射架上，所述接收发射架设置在潜水器外，包括与潜水器外壳固定连接的底部固定座1，所述底部固定座1上设置有支架杆2，所述支架杆2上设置有发射接收柱3。
所述绿色激光发射器和绿色激光接收器设置在发射接收柱3的外圆周上；所述绿色激光发射器包括9个发射头4，均匀分布设置在发射接收柱3外圆周的中部；所述绿色激光接收器包括9个接收头5，均匀分布设置在发射接收柱3外圆周的顶部，外加1个接收头6，组成360度全方位发射和接收。
所述发射头4和接收头5，6的外部设置有外壳，所述外壳的安装在发射接收柱3的外圆周上，将发射头4和接收头5，6密封，所述外壳的顶部为凹型抛物面；如此设计，外壳具有极强的耐压性和密封性，一则可以聚集发射能量；二则可以防止自身的发射信号直接干扰接收器。
所述发射驱动电路、接收滤波放大电路设置在支架杆3中部的空腔中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种水下绿色激光通信系统，由置于潜水器外的绿色激光发射器以及连接到绿色激光发射器的发射驱动电路、连接到发射驱动电路的信号调制电路和置于潜水器外的绿色激光接收器、连接到绿色激光接收器的接收滤波放大电路、连接到接收滤波放大电路的信号解调电路，所述信号调制电路和信号解调电路与数据交换电路相连接，所述数据交换电路通过数据通信接口连接数据终端，所述的数据终端所发出的信号通过通信接口发送给数据交换电路，由数据交换电路转换成数据交换信号，所述数据交换信号由信号调制电路调制后由发射驱动电路驱动，由绿色激光发射器发射，所述绿色激光接收器接收其它设备的绿色激光发射器所发射的信号，由接收滤波放大电路进行滤波放大后，由信号解调电路解调后经数据交换电路转换成数据终端能够接收的信号，通过通信接口发送给数据终端。
2.根据权利要求1所述的一种水下绿色激光通信系统，其特征在于：所述数据终端为麦克风、摄像头、电脑、手机等终端设备。
3.如权利要求1或2所述的一种水下绿色激光通信系统，其特征在于：所述绿色激光发射器和绿色激光接收器设置在接收发射架上，所述接收发射架设置在潜水器外，包括与潜水器外壳固定连接的底部固定座，所述底部固定座上设置有支架杆，所述支架杆上设置有发射接收柱。
4.如权利要求3所述的一种水下绿色激光通信系统，其特征在于：所述绿色激光发射器和绿色激光接收器设置在发射接收柱的外圆周上；所述绿色激光发射器包括9个发射头，均匀分布设置在发射接收柱外圆周的中部；所述绿色激光接收器包括10个接收头，其中9个均匀分布设置在发射接收柱外圆周的顶部，1个位于头上。
5.如权利要求4所述的一种水下绿色激光通信系统，其特征在于：所述发射头和接收头的外部设置有外壳，所述外壳的安装在发射接收柱的外圆周上，将发射头和接收头密封，所述外壳的顶部为凹型抛物面。
6.如权利要求3所述的一种水下绿色激光通信系统，其特征在于：所述发射驱动电路、接收滤波放大电路设置在支架杆中部的空腔中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610246475.8A CN105790850A (zh) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 一种水下绿色激光通信系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610246475.8A CN105790850A (zh) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 一种水下绿色激光通信系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105790850A true CN105790850A (zh) | 2016-07-20 |
Family
ID=56396909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610246475.8A Pending CN105790850A (zh) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 一种水下绿色激光通信系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105790850A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108768523A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 大连理工大学 | 一种水下通用的光通信系统 |
| CN108964776A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-07 | 北京华夏光谷光电科技有限公司 | 水下全向ld绿激光双工通信系统 |
| CN112235049A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-01-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 用于潜水的通信系统、方法、船载通信器及潜水通信器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102098111A (zh) * | 2011-02-15 | 2011-06-15 | 中国科学院半导体研究所 | Led光源水下语音通信系统与潜水头盔 |
| CN202663409U (zh) * | 2012-06-28 | 2013-01-09 | 无锡莱吉特信息科技有限公司 | 基于usb接口的水下led通信系统 |
| CN104702345A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-10 | 邢可可 | 蓝激光波水下通信设备 |
| CN204465544U (zh) * | 2015-02-11 | 2015-07-08 | 邢可可 | 蓝激光波水下通信设备 |
-
2016
- 2016-04-15 CN CN201610246475.8A patent/CN105790850A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102098111A (zh) * | 2011-02-15 | 2011-06-15 | 中国科学院半导体研究所 | Led光源水下语音通信系统与潜水头盔 |
| CN202663409U (zh) * | 2012-06-28 | 2013-01-09 | 无锡莱吉特信息科技有限公司 | 基于usb接口的水下led通信系统 |
| CN104702345A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-10 | 邢可可 | 蓝激光波水下通信设备 |
| CN204465544U (zh) * | 2015-02-11 | 2015-07-08 | 邢可可 | 蓝激光波水下通信设备 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108768523A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 大连理工大学 | 一种水下通用的光通信系统 |
| CN108964776A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-07 | 北京华夏光谷光电科技有限公司 | 水下全向ld绿激光双工通信系统 |
| CN112235049A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-01-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 用于潜水的通信系统、方法、船载通信器及潜水通信器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6058071A (en) | Magneto-inductive submarine communications system and buoy | |
| CN104618032B (zh) | 一种跨海水－空气界面的电磁波传输系统及方法 | |
| US4203160A (en) | Submarine communication | |
| US6711095B1 (en) | Expenable/recoverable voice and data communications system buoy | |
| US4962488A (en) | Technique for surface to surface communications using high frequency radio with low probability of intercept signaling | |
| US10742329B2 (en) | Drone enabled global communications system for underwater platforms | |
| US7742007B2 (en) | Transmission of underwater electromagnetic radiation through the seabed | |
| Cossu et al. | Sea-trial of optical ethernet modems for underwater wireless communications | |
| TP et al. | Underwater communications | |
| CN105790850A (zh) | 一种水下绿色激光通信系统 | |
| CN111245524B (zh) | 一种水下预置通信系统 | |
| CN102624463A (zh) | 潜通信中建立通信链路的方法及系统 | |
| CN204465544U (zh) | 蓝激光波水下通信设备 | |
| CN108471328A (zh) | 声光融合的水下通信链路建立机制与方法 | |
| CN114844575B (zh) | 一种水空跨介质无线双向通信方法 | |
| CN114726428A (zh) | 一种空海跨介质直接双向通信方法 | |
| CN204559587U (zh) | 激光跳频水下致声数字通信系统 | |
| Cappelli et al. | Underwater to above water LoRa transmission: Technical issues and preliminary tests | |
| JP2008199413A (ja) | 無線中継装置 | |
| CN104702345A (zh) | 蓝激光波水下通信设备 | |
| RU2733085C1 (ru) | Способ связи подводного аппарата с летательным аппаратом | |
| CN109936411A (zh) | 蓝激光波水下通信设备 | |
| Fasham et al. | Developments in subsea wireless communications | |
| RU2656825C1 (ru) | Способ управления подводным робототехническим комплексом по каналу связи | |
| US3893061A (en) | Underwater acoustic detection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160720 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |