CN114629551A - 电光双载波互校验水下通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电光双载波互校验水下通信方法、系统及存储介质，对蓝绿光通信模块和长波无线电通信模块做紧耦合功能集成，通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段，提升水下通信可靠性。本发明借助冗余信息互校验机制，有效降低水下通信的丢包率和误码率，通过双载波信息传输和含中继的场景相关工作模式切换等方式拓展了水下通信使用范围，并为空中机动平台向近水面水下机动平台的信息可靠传输提供全新思路。

Description

电光双载波互校验水下通信方法

技术领域

本发明属于无线电通信和蓝绿光通信的交叉学科领域，具体是指一种通过蓝绿光载波和长波无线电载波同时传递信息并相互校验以降低通信误码率、提升系统可靠性的水下通信方法，尤其涉及一种电光双载波互校验水下通信方法、系统及存储介质。

背景技术

水下通信包括长波无线电通信、海底光缆通信、声波通信和蓝绿光通信等，是水下平台与水上平台、水下平台之间沟通联络的桥梁。不同于自由空间通信，水下通信以海水为传输介质，因而面临许多固有问题：长波无线电通信虽然能够覆盖数千公里的范围，但通信编码速率较低，天线尺寸庞大、功耗极高、电磁污染严重，水下传输纵深不足百米且只能由水上平台向水下平台单向传输；海底光缆通信虽然能够实现长距离高速率数据稳定传输，但通信双方通信地点高度固定；声波通信是目前最具优势的水下通信技术方案，然而机械换能器尺寸大、功耗高且通信过程易受噪声干扰；蓝绿光通信虽然具有带宽大、灵活性好等优点，但受海水吸收损耗衰减作用影响，传输距离难以突破公里量级。

另一方面，制约水下通信的瓶颈问题还有信息传输的可靠性，即在长波无线电衰减半径、海洋噪声干扰、蓝绿光吸收损耗等因素的作用下，采用单一载波的传统水下通信面临严重的丢包和误码问题，数据传输的准确性有待进一步提升。

发明内容

针对现有技术，本发明要解决的技术问题是如何将长波无线电通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成；无线电通信模块以组播形式向近水面水下平台发送长波无线电通信信号，蓝绿光通信模块通过精准跟瞄系统建立尝试稳定的光学信道并进行双向通信；通信双方可有长距离无线电单向通信、短距离蓝绿光双向通信和双载波互校验单向通信三种工作模式，其中双载波互校验单向通信模式中的水下平台将对两种载波携带的同源信息做互校验操作以最小化丢包率和误码率，提高水下通信可靠工作能力。

为了达到上述效果，本发明提供的电光双载波互校验水下通信方法，包括水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成；方法包括以下步骤，

步骤一、长距离无线电双向通信，以长波无线电为载波并通过组播方式向近水面水下平台发送单向通信信号，主要面向蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内的低速数据单向传输业务；

步骤二、短距离蓝绿光双向通信，以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成，主要面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据双向传输业务；

步骤三、双载波互校验单向通信，水上台站分别以蓝绿光和无线电为载波向近水面水下平台发送单向通信信号，水下平台通过蓝绿光与水上平台联络，水上平台与近水面水下平台较远时可借助空中机动平台对蓝绿光信号进行中转，水下平台比较同源信息以降低丢包率和误码率，主要面向不能容忍丢包率和误码率的低速数数据单向传输业务。

优选的，上述水上台站为岸基台站、飞行台站、船载台站中的一种或多种。

优选的，上述蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、光学信道、蓝绿光探测器、信息解码步骤执行。

优选的，上述岸基台站向远海水下平台通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、自由空间光学信道、空中转发平台、自由空间光学信道、水下光学信道、蓝绿光探测器以及信息解码步骤执行。

优选的，上述无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递按照信息编码、天线组播、信号接收以及信息解码步骤执行。

优选的，上述水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文。

优选的，上述方法包括：

S101、水上台站的无线电发送模块通过天线将无线电信号以组播形式发送、水下平台的无线电接收模块通过无线电监听获取组播信号；

S102、通信双方的蓝绿光通信模块通过精准跟瞄系统建立稳定连接的光学信号，水上台站通过空中中继或直接将蓝绿光信号经由自由空间光学信道和水下光学信道发送给水下平台，水下平台通过空中中继或直接将蓝绿光信号经由水下光学信道和自由空间光学信道发送给水上平台；

S103、在双载波互校验模式下的水下平台对通过不同载波传输的信息进行比对校验，出现差异时通过蓝绿光传递重传请求信息，经过反复协商纠错最终实现近零丢包率和误码率的水下单向可靠通信。

优选的，上述方法的蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，特殊地，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继。

一种实现如上述电光双载波互校验水下通信方法的系统，包括水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成，系统还包括：

长距离无线电双向通信模块，用于以长波无线电为载波并通过组播方式向近水面水下平台发送单向通信信号，主要面向蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内的低速数据单向传输业务；

短距离蓝绿光双向通信模块，用于以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成，主要面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据双向传输业务；

双载波互校验单向通信模块，用于水上台站分别以蓝绿光和无线电为载波向近水面水下平台发送单向通信信号，水下平台通过蓝绿光与水上平台联络，水上平台与近水面水下平台较远时可借助空中机动平台对蓝绿光信号进行中转，水下平台比较同源信息以降低丢包率和误码率，主要面向不能容忍丢包率和误码率的低速数据单向传输业务；

所述蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、光学信道、蓝绿光探测器、信息解码步骤执行；

所述无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递按照信息编码、天线组播、信号接收以及信息解码步骤执行；

所述水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文；

所述蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继；

所述水下平台将蓝绿光和无线电携带的信息做比对校验；发送方将相同信息编译于电光双载波时，信息互校验主要用于执行丢包和误码检查；当发送方将不同信息调制于不同载波时，信息互校验主要用于执行数据还原。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、本发明提出通过蓝绿光和无线电双载波同时传递信息实现水下通信可靠性提升的技术思路，兼顾了长波无线电通信覆盖范围广、传输距离长和蓝绿光通信速率高、可双向传输的技术优势；

2、本发明通过双载波信息传输和含中继的场景相关工作模式切换等方式拓展了水下通信使用范围；

3、本发明所述水下通信方法能够与长波无线电台、蓝绿光通信端机等成熟系统直接互联，有望为水下通信提供全新思路参考，为广域覆盖水下通信网络建设提供重要支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明电光双载波互校验水下通信系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明提供一种电光双载波互校验水下通信方法的实施例，包括水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成；方法包括以下步骤，

步骤一、长距离无线电双向通信，以长波无线电为载波并通过组播方式向近水面水下平台发送单向通信信号，主要面向蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内的低速数据单向传输业务；

步骤二、短距离蓝绿光双向通信，以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成，主要面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据双向传输业务；

步骤三、双载波互校验单向通信，水上台站分别以蓝绿光和无线电为载波向近水面水下平台发送单向通信信号，水下平台通过蓝绿光与水上平台联络，水上平台与近水面水下平台较远时可借助空中机动平台对蓝绿光信号进行中转，水下平台比较同源信息以降低丢包率和误码率，主要面向不能容忍丢包率和误码率的低速数据单向传输业务。

在一些实施例中，水上台站为岸基台站、飞行台站、船载台站中的一种或多种。

在一些实施例中，蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、光学信道、蓝绿光探测器、信息解码步骤执行。

在一些实施例中，岸基台站向远海水下平台通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、自由空间光学信道、空中转发平台、自由空间光学信道、水下光学信道、蓝绿光探测器以及信息解码步骤执行。

在一些实施例中，无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递按照信息编码、天线组播、信号接收以及信息解码步骤执行。

在一些实施例中，水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文。

在一些实施例中，方法包括：

S101、水上台站的无线电发送模块通过天线将无线电信号以组播形式发送、水下平台的无线电接收模块通过无线电监听获取组播信号；

S102、通信双方的蓝绿光通信模块通过精准跟瞄系统建立稳定连接的光学信号，水上台站通过空中中继或直接将蓝绿光信号经由自由空间光学信道和水下光学信道发送给水下平台，水下平台通过空中中继或直接将蓝绿光信号经由水下光学信道和自由空间光学信道发送给水上平台；

S103、在双载波互校验模式下的水下平台对通过不同载波传输的信息进行比对校验，出现差异时通过蓝绿光传递重传请求信息，经过反复协商纠错最终实现近零丢包率和误码率的水下单向可靠通信。

在一些实施例中，方法的蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，特殊地，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继。

本发明提供一种实现电光双载波互校验水下通信方法的系统，包括水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成，系统还包括：

长距离无线电双向通信模块，用于以长波无线电为载波并通过组播方式向近水面水下平台发送单向通信信号，主要面向蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内的低速数据单向传输业务；

短距离蓝绿光双向通信模块，用于以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成，主要面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据双向传输业务；

双载波互校验单向通信模块，用于水上台站分别以蓝绿光和无线电为载波向近水面水下平台发送单向通信信号，水下平台通过蓝绿光与水上平台联络，水上平台与近水面水下平台较远时可借助空中机动平台对蓝绿光信号进行中转，水下平台比较同源信息以降低丢包率和误码率，主要面向不能容忍丢包率和误码率的低速数据单向传输业务；

在一些实施例中，蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、光学信道、蓝绿光探测器、信息解码步骤执行；

在一些实施例中，无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递按照信息编码、天线组播、信号接收以及信息解码步骤执行；

在一些实施例中，水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文；

在一些实施例中，蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继；

在一些实施例中，水下平台将蓝绿光和无线电携带的信息做比对校验；发送方将相同信息编译于电光双载波时，信息互校验主要用于执行丢包和误码检查；当发送方将不同信息调制于不同载波时，信息互校验主要用于执行数据还原。

如图1所示，本发明提供了一种电光双载波互校验水下通信方法的实施例，通信双方分别为水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成，水上台站可以是岸基台站、飞行台站和船载台站等。蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程包括信息编码→蓝绿光调制光源→光学信道→蓝绿光探测器→信息解码，特殊情况如岸基台站向远海水下平台通信信号传递流程可以是信息编码→蓝绿光调制光源→自由空间光学信道→空中转发平台→自由空间光学信道→水下光学信道→蓝绿光探测器→信息解码。无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递包括信息编码→天线组播→信号接收→信息解码等步骤。水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文。

在一些实施例中，通信方法包括但不限于以下工作模式：

1.全电单向模式：适用场景为蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内、此时系统只有无线电发送和接收模块工作，亦即退化为传统的无线电通信系统且只能由水上台站向水下平台发送信息；

2.全光双向模式：适用场景为蓝绿光衰减半径之内、要求双向通信、可容忍一定程度的丢包率和误码率，此时系统只有蓝绿光通信模块工作，亦即退化为传统蓝绿光通信系统；

3.双载波互校验模式：适用场景为蓝绿光衰减半径之内或含空中中继的蓝绿光衰减半径之内、要求较低的传输速率、由水上台站向水下平台发送信息要求近零丢包率和误码率，水上台站通过长波无线电和蓝绿光向水下平台发送通信信号，水下平台比对两种载波携带的同源信息，发现差异时通过蓝绿光向谁先上台站发送重传申请直至获得准确信息。需要注意的是，蓝绿光水下横向传输距离通常仅为数公里，当水上台站与水下平台距离较远时，可通过空中中继反射的方式，实现长波无线电和蓝绿光双载波平行传输。

本发明提供一种电光双载波互校验水下通信方法的实施例，具体包括：

S101、水上台站的无线电发送模块通过天线将无线电信号以组播形式发送、水下平台的无线电接收模块通过无线电监听获取组播信号；

S102、通信双方的蓝绿光通信模块通过精准跟瞄系统建立稳定连接的光学信号，水上台站(通过空中中继或直接)将蓝绿光信号经由自由空间光学信道和水下光学信道发送给水下平台，水下平台(通过空中中继或直接)将蓝绿光信号经由水下光学信道和自由空间光学信道发送给水上平台；

S103、在双载波互校验模式下的水下平台对通过不同载波传输的信息进行比对校验，出现差异时通过蓝绿光传递重传请求信息，经过反复协商纠错最终实现近零丢包率和误码率的水下单向可靠通信。

本发明提供一种电光双载波互校验水下通信方法的实施例，对无线电通信模块和蓝绿光通信模块做紧耦合功能集成，通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段提升蓝绿光衰减半径范围内水上台站向水下平台低速数据传输的可靠性。本发明兼顾了长波无线电通信覆盖范围广、传输距离长和蓝绿光通信速率高、可双向传输的技术优势，借助冗余信息互校验机制有效降低水下通信的丢包率和误码率，通过双载波信息传输和含中继的场景相关工作模式切换等方式拓展了水下通信使用范围，并为空中机动平台向近水面水下机动平台的信息可靠传输提供全新思路。

本发明提供一种电光双载波互校验水下通信方法的实施例，对蓝绿光通信模块和无线电通信模块做紧耦合功能集成，通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段提升蓝绿光衰减半径范围内水上台站向水下平台低速数据传输的可靠性。

在一些实施例中，信息传输载体为在水中吸收相对较小的蓝绿光波，通信双方通过光学信道连接并采用相同的工作波长、通信协议和加密方案，系统结构包括但不限于光源、调制器、滤波器、放大器、解调器、微弱信号探测器、跟踪瞄准系统等，不限制具体工作波长、不限制通信协议、不限制行业标准、不限制搭载平台。

在一些实施例中，信息传输载体为在水中吸收相对较小的长波、甚长波、超长波无线电，发送方通过天线以组播形式发送信息，通信双方共享相同的工作波长、通信协议和加密方案，典型系统结构包括但不限于信号源、调制器、变频器、放大器、天线、混频器、解调器、滤波器等，典型标准化应用模式包括但不限于蜂窝移动通信、宽带无线接入、数字集群、短距离通信等，不限制载波频段、不限制通信协议、不限制行业标准。水上台站包括但不限于岸基固定台站、海上固定台站、舰载拖曳台站和机载拖曳台站。

在一些实施例中，蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，特殊地，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继。

在一些实施例中，水下平台将蓝绿光和无线电携带的信息做比对校验；发送方将相同信息编译于电光双载波时，信息互校验主要用于执行丢包和误码检查；当发送方将不同信息(同一信息的不同片段、同一信息的密文和密钥、同一信息的明文和检验和等)调制于不同载波时，信息互校验主要用于执行数据还原。

在一些实施例中，水下通信系统的主要工作模式包括但不限于全光双向模式、全电单向模式和双载波互校验模式，不限制各种工作模式的严格应用场景和优先级，不限制各种工作模式切换的控制方式，不限制本发明所述水下通信系统和传统蓝绿光通信系统、无线电通信系统的互通互联实施方式。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

首先，本发明提出通过蓝绿光和无线电双载波同时传递信息实现水下通信可靠性提升的技术思路，兼顾了长波无线电通信覆盖范围广、传输距离长和蓝绿光通信速率高、可双向传输的技术优势；

其次，本发明通过双载波信息传输和含中继的场景相关工作模式切换等方式拓展了水下通信使用范围；

此外，本发明所述水下通信方法能够与长波无线电台、蓝绿光通信端机等成熟系统直接互联，有望为水下通信提供全新思路参考，为广域覆盖水下通信网络建设提供重要支撑。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电光双载波互校验水下通信方法，包括水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成；其特征在于：所述方法包括以下步骤，

步骤一、长距离无线电双向通信，以长波无线电为载波并通过组播方式向近水面水下平台发送单向通信信号，主要面向蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内的低速数据单向传输业务；

步骤二、短距离蓝绿光双向通信，以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成，主要面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据双向传输业务；

步骤三、双载波互校验单向通信，水上台站分别以蓝绿光和无线电为载波向近水面水下平台发送单向通信信号，水下平台通过蓝绿光与水上平台联络，水上平台与近水面水下平台较远时可借助空中机动平台对蓝绿光信号进行中转，水下平台比较同源信息以降低丢包率和误码率，主要面向不能容忍丢包率和误码率的低速数据单向传输业务。

2.根据权利要求1所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述水上台站为岸基台站、飞行台站、船载台站中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、光学信道、蓝绿光探测器、信息解码步骤执行。

4.根据权利要求2所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述岸基台站向远海水下平台通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、自由空间光学信道、空中转发平台、自由空间光学信道、水下光学信道、蓝绿光探测器以及信息解码步骤执行。

5.根据权利要求1所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递按照信息编码、天线组播、信号接收以及信息解码步骤执行。

6.根据权利要求1所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文。

7.根据权利要求1-6之一所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述方法包括：

S101、水上台站的无线电发送模块通过天线将无线电信号以组播形式发送、水下平台的无线电接收模块通过无线电监听获取组播信号；

S102、通信双方的蓝绿光通信模块通过精准跟瞄系统建立稳定连接的光学信号，水上台站通过空中中继或直接将蓝绿光信号经由自由空间光学信道和水下光学信道发送给水下平台，水下平台通过空中中继或直接将蓝绿光信号经由水下光学信道和自由空间光学信道发送给水上平台；

S103、在双载波互校验模式下的水下平台对通过不同载波传输的信息进行比对校验，出现差异时通过蓝绿光传递重传请求信息，经过反复协商纠错最终实现近零丢包率和误码率的水下单向可靠通信。

8.根据权利要求1-6之一所述的电光双载波互校验水下通信方法，其特征在于，所述方法的蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，特殊地，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继。

9.一种实现如权利要求1-8所述电光双载波互校验水下通信方法的系统，包括水上台站和水下平台，水上台站由蓝绿光通信模块和无线电发送模块组成，水下平台由蓝绿光通信模块、无线电接收模块和信息校验模块组成，其特征在于所述系统还包括：

长距离无线电双向通信模块，用于以长波无线电为载波并通过组播方式向近水面水下平台发送单向通信信号，主要面向蓝绿光衰减半径之外、无线电衰减半径之内的低速数据单向传输业务；

短距离蓝绿光双向通信模块，用于以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成，主要面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据双向传输业务；

双载波互校验单向通信模块，用于水上台站分别以蓝绿光和无线电为载波向近水面水下平台发送单向通信信号，水下平台通过蓝绿光与水上平台联络，水上平台与近水面水下平台较远时可借助空中机动平台对蓝绿光信号进行中转，水下平台比较同源信息以降低丢包率和误码率，主要面向不能容忍丢包率和误码率的低速数据单向传输业务；

所述蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道，通信信号传递流程按照信息编码、蓝绿光调制光源、光学信道、蓝绿光探测器、信息解码步骤执行；

所述无线电发送模块通过组播方式发送信号、无线电接收模块通过监听方式接收信号，无线电通信信号传递按照信息编码、天线组播、信号接收以及信息解码步骤执行；

所述水下平台的信息校验模块负责比较通过不同载波传递的两组同源信息，确认是否存在丢包和误码，通过协商纠错最终生成可靠通信明文；

所述蓝绿光通信通过精准跟瞄系统建立长时稳定的光学信道并通过蓝绿光传递信息，无线电发送模块通过组播方式发送无线电信号，无线电接收模块通过监听方式接收无线电信号，蓝绿光通信和无线电通信独立运行且互不影响，通信链路可以是直连的也可以是含中继的，当通信双方距离较远时，可启用蓝绿光空中中继；

所述水下平台将蓝绿光和无线电携带的信息做比对校验；发送方将相同信息编译于电光双载波时，信息互校验主要用于执行丢包和误码检查；当发送方将不同信息调制于不同载波时，信息互校验主要用于执行数据还原。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。

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