基于LED光源的水下通信装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于LED光源的水下通信装置，潜艇或水下机器人与配备的发射设备通过通信接口进行实时数据传输，发射设备将需要传输的信息转换成LED光源进行发射，而接收信息的潜艇或水下机器人通过装有接收设备的装置进行接收，通过接收设备将光信号转换成信息在通过通信接口将信息传输至终端。本发明专利技术的基于LED光源的水下通信装置，能够实现潜艇、水下机器人、水上平台等相互之间实时高速安全可靠的通信，可以应用在海洋资源的探测开发实时数据传输方面，传输速率为LED光波在水中的传播速度，通信速率达到Gbps，通信时间非常快基本没有延迟。

Underwater communication device based on LED light source

The invention discloses an underwater communication device based on LED light source. The submarine or underwater robot carries out real-time data transmission with the equipped transmitting equipment through the communication interface, the transmitting equipment converts the information to be transmitted into LED light source for transmission, while the submarine or underwater robot receiving the information receives it through the device equipped with the receiving equipment, and turns the optical signal through the receiving equipment The information is transferred to the terminal through the communication interface. The underwater communication device based on LED light source of the invention can realize real-time, high-speed, safe and reliable communication among submarines, underwater robots, water platforms, etc., and can be applied to the real-time data transmission of the exploration and development of marine resources. The transmission rate is the propagation speed of LED light wave in the water, the communication rate reaches Gbps, and the communication time is very fast without delay.

【技术实现步骤摘要】
基于LED光源的水下通信装置
本专利技术属于水下实时数据传输通信领域，尤其涉及一种基于LED光源的水下通信装置。
技术介绍
安全可靠且实时高速的通信在军事、海洋资源的开发等有着非常重要的位置。军事方面，尤其在核潜艇实行军事任务时，必须有安全可靠、隐蔽、高速实时等通信要求。海洋资源开发上面，实时高速通信也是非常重要的。众所周知，地球表面的三分之二都被海洋覆盖，而海洋的资源非常丰富，蕴含着大量的矿产资源，随着海洋技术的发展，海洋资源所带来的经济利益已经非常明显，各个国家对海洋的探索非常重视，已经加快对海洋的开发，大量的水下机器人如AUV、ROV、UUV等都投入到海洋当中，这对高速实时通信提出了高要求。迄今为止，传统的水下(尤其是深海)通信方式存在很大缺陷，如电磁波通信在水中根本无法进行通信，电磁波在水中衰减太快，且电磁波通信装置体积非常大，潜艇或水下机器人携带极为不方便，传播过程也不具备隐蔽性。声波通信在水下的速率很低，在水下的传播速度仅为1500m/s，远小于光速。且多径效应和多普勒效应都会严重影响水下通信，且水下通信设备体积也很大，功耗也高，且容易被敌方探测到。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种基于LED光源的水下通信装置，解决水下(尤其是深海)领域的实时通信。技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于LED光源的水下通信装置，包括发射设备和接收设备；发射设备包括空腔壳体，壳体一端设置若干LED光源，另一端设置通信接口，壳体内设信息调制电路和驱动电路；通信主体将需要发送的信息通过通信接口传输到发射设备上，发射设备通过信息调制电路和驱动电路将电信号转化为光信号，通过LED光源发送；LED光源上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；发射设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的；接收设备包括空腔壳体，壳体一端设置接收器，另一端设置通信接口，壳体内设接收电路和信息调制电路；接收器接收光信号，通过接收电路和信息调制电路将接收的光信号转化为电信号，接收设备将接收的信息通过通信接口传输到通信主体；接收器上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；接收设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。进一步地，发射设备与接收设备为一对一，或一对多。进一步地，发射设备和接收设备安装在通信主体的外壳上。进一步地，通信主体为潜艇、水下机器人或水上平台。进一步地，通信接口采用统一的通信协议。一种基于LED光源的水下通信装置，包括信号收发设备，信号收发设备包括空腔壳体，壳体一端为信号收发端口，包括位于中心的接收器和环绕接收器的若干LED光源；壳体另一端为通信接口；壳体内设信息调制电路、驱动电路和接收电路；通信主体将需要发送的信息通过通信接口传输到信号收发设备，信号收发设备通过信息调制电路和驱动电路将电信号转化为光信号，通过LED光源发送；接收器接收光信号，通过接收电路和信息调制电路将接收的光信号转化为电信号，信号收发设备将接收的信息通过通信接口传输到通信主体；信号收发端口上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；信号收发设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。进一步地，信号收发设备安装在通信主体的外壳上。进一步地，通信主体为潜艇、水下机器人或水上平台。有益效果：本专利技术的基于LED光源的水下通信装置，能够实现潜艇、水下机器人、水上平台等相互之间实时高速安全可靠的通信，可以应用在海洋资源的探测开发实时数据传输方面，传输速率为LED光波在水中的传播速度，通信速率达到Gbps，通信时间非常快基本没有延迟。附图说明图1是基于LED光源的水下通信装置原理图；图2是发射设备结构示意图；图3是接收设备结构示意图；图4是信号收发设备结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。如图1所示，潜艇或水下机器人与配备的发射设备通过通信接口进行实时数据传输，发射设备将需要传输的信息转换成LED光源进行发射，而接收信息的潜艇或水下机器人通过装有接收设备的装置进行接收，通过接收设备将光信号转换成信息在通过通信接口将信息传输至终端。在潜艇或水下机器人上面安装一个发射设备，在另外的潜艇或水下机器人安装一个接收设备。发射设备和接收设备与潜艇或水下机器人通过通信接口相连接，进行数据的传输，接口是一种通信协议。发射设备和接收设备都是安装在潜艇、水下机器人或水上平台外壳上。如图2所示，发射设备1包括空腔壳体1-1，壳体1-1一端设置若干LED光源1-2，可实现周向360°的全方位发射，这样便于多个水下移动设备接收，另一端设置通信接口1-3，壳体内设信息调制电路和驱动电路；通信主体将需要发送的信息通过通信接口1-3传输到发射设备上，发射设备1通过信息调制电路和驱动电路将电信号转化为光信号，通过LED光源1-2发送。LED光源1-2上方设置半圆形透明有机玻璃球罩1-4，有机玻璃球罩壳的形状耐压，壳体与玻璃罩壳之间密封；发射设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件1-5，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。如图3所示，接收设备2包括空腔壳体2-1，壳体一端设置接收器2-2，另一端设置通信接口2-3，壳体内设接收电路和信息调制电路；接收器接收光信号，通过接收电路和信息调制电路将接收的光信号转化为电信号，接收设备将接收的信息通过通信接口传输到通信主体。其中，潜艇或水下机器人接受数据的终端可以是电脑、手机、摄像头、监控检测探测器等终端设备。接收器上方设置半圆形透明有机玻璃球罩2-4，壳体与玻璃罩壳之间密封；接收设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件2-5，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。基于LED光源的水下通信装置也可以实现双向数据传输，将接受设备和发射设备设置在一起，如图4所示，包括信号收发设备3，信号收发设备包括空腔壳体3-1，壳体一端为信号收发端口，包括位于中心的接收器3-2和环绕接收器的若干LED光源3-3；壳体另一端为通信接口3-4；壳体内设信息调制电路、驱动电路和接收电路。通信主体将需要发送的信息通过通信接口传输到信号收发设备，信号收发设备通过信息调制电路和驱动电路将电信号转化为光信号，通过LED光源发送。接收器接收光信号，通过接收电路和信息调制电路将接收的光信号转化为电信号，信号收发设备将接收的信息通过通信接口传输到通信主体。信号收发端口上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；信号收发设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件3-5，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。本专利技术的设备也能作为水下照明使用，当不进行通信时，将LED光源打开可直接当做水下照明，供潜艇或水下机器人进行照明探测使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LED光源的水下通信装置，其特征在于，包括发射设备和接收设备；/n发射设备包括空腔壳体，壳体一端设置若干LED光源，另一端设置通信接口，壳体内设信息调制电路和驱动电路；通信主体将需要发送的信息通过通信接口传输到发射设备上，发射设备通过信息调制电路和驱动电路将电信号转化为光信号，通过LED光源发送；LED光源上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；发射设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的；/n接收设备包括空腔壳体，壳体一端设置接收器，另一端设置通信接口，壳体内设接收电路和信息调制电路；接收器接收光信号，通过接收电路和信息调制电路将接收的光信号转化为电信号，接收设备将接收的信息通过通信接口传输到通信主体；接收器上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；接收设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于LED光源的水下通信装置，其特征在于，包括发射设备和接收设备；
发射设备包括空腔壳体，壳体一端设置若干LED光源，另一端设置通信接口，壳体内设信息调制电路和驱动电路；通信主体将需要发送的信息通过通信接口传输到发射设备上，发射设备通过信息调制电路和驱动电路将电信号转化为光信号，通过LED光源发送；LED光源上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；发射设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的；
接收设备包括空腔壳体，壳体一端设置接收器，另一端设置通信接口，壳体内设接收电路和信息调制电路；接收器接收光信号，通过接收电路和信息调制电路将接收的光信号转化为电信号，接收设备将接收的信息通过通信接口传输到通信主体；接收器上方设置半圆形玻璃球罩，壳体与玻璃罩壳之间密封；接收设备通信接口周边设置与通信主体相连的固定件，固定件与壳体及通信主体之间都是密封的。


2.根据权利要求1所述的基于LED光源的水下通信装置，其特征在于，发射设备与接收设备为一对一，或一对多。


3.根据权利要求1所述的基于LED光源的水下通信装置，其特征在于，发射设备和接收设备安装在通信主体的外壳上。


4.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬冬，周田华，陈光标，朱小磊，赵晓燕，王启龙，
申请(专利权)人：南京先进激光技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32