一种水下光通信发射方法及发射系统技术方案

一种水下光通信发射方法及发射系统，涉及通信应用领域，包括：水下设备发射多组光线，每组光线为两束光线，且每组光线照射到水面形成的两点与水下设备的铅垂线共面，根据每组光线在水面形成的两点、以及该两点到水下设备距离，计算该两点连线间的水平斜角γ，将两点连线间的水面区域作为子分区，所述水平斜角γ作为其所在子分区的波浪斜角；从所有组光线在水面上形成的点覆盖的区域中，排除反射异常的子分区、发生全反射的子分区、以及该两点到水下设备距离明显偏离深度平均值的子分区；结合子分区的波浪斜角调整水下设备光束发出的角度，使光束从剩余子区域射出。本发明专利技术避免接收困难，保证水下设备在水面波动时仍能够维持可靠的对空中通信。的对空中通信。的对空中通信。

【技术实现步骤摘要】
一种水下光通信发射方法及发射系统


[0001]本专利技术涉及通信应用领域，具体来讲涉及一种水下光通信发射方法及发射系统。

技术介绍

[0002]为了便于水下活动时进行信息传递，水下光通信被广泛用于深海资源开发、海洋生态系统监测和战术监视。与传统的使用有线、声学信号和射频(RF)信号等方法相比，水下光通信具有灵活、高带宽，损耗适中等优点，具有巨大应用潜力。
[0003]除了纯水下通信链路之外，水下设备往往还需要与空中设备(如中继无人机或飞机)进行实时通信，信息光束需要在水中和空气两种介质中传输，还需要经过水
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气界面，信息质量和传输可靠性面临更大挑战。首先，光束除了遇到基本的吸收和散射效应外，海洋湍流和气泡也会降低性能；另一方面，光束穿透水
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空气的波状表面会遭受严重的偏转和衰耗。当光在界面折射时，水表面的波动会使折射角变化，引起光束偏转，导致接收困难。尤其当入射角超过临界角时，发生全反射时链接就被切断。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下光通信发射方法，其特征在于，包括：水下设备发射多组光线，每组光线为两束光线，且每组光线照射到水面形成的两点与水下设备的铅垂线共面，根据每组光线在水面形成的两点、以及该两点到水下设备距离，计算该两点连线间的水平斜角γ，将两点连线间的水面区域作为子分区，所述水平斜角γ作为其所在子分区的波浪斜角；从所有组光线在水面上形成的点覆盖的区域中，排除反射异常的子分区、发生全反射的子分区、以及该两点到水下设备距离明显偏离深度平均值的子分区；结合子分区的波浪斜角调整水下设备光束发出的角度，使光束从剩余子区域射出。2.如权利要求1所述的水下光通信发射方法，其特征在于，所述水平斜角γ的计算方式为：其中，α1和α2分别为水下设备发射的同一组两束光线与所述铅垂线的夹角；一组两束光线与水面形成两点中，其中一个点到水下设备的距离为L1，另一个点到水下设备的距离为L2。3.如权利要求1所述的水下光通信发射方法，其特征在于，所述反射异常的子分区为：反射光功率偏离平均反射功率30％的子分区。4.如权利要求1所述的水下光通信发射方法，其特征在于，所述该两点到水下设备距离明显偏离深度平均值的子分区为：该两点到水下设备距离偏离深度平均值30％的子分区。5.如权利要求1所述的水下光通信发射方法，其特征在于，发生全反射的子分区的判断依据为：其中，n1为信号光在水中的折射率，n2为信号光在空气中的折射率，θ为光束相对于水面法线的夹角。6.如权利要求5所述的水下光通信发射方法，其特征在于，调整水下设备光束发出的角度，遵循光束发出时相对于水下设备铅垂线的夹角为γ
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θ：7.如权利要求1
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6任一所述的水下光通信发射方法，其特征在于，水下设备包括同位置设置的TOF...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武，杨超，罗鸣，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：