【技术实现步骤摘要】
基于水下移动平台的多模高速光通信方法、系统及装置
[0001]本专利技术属于高速通信领域，尤其涉及一种基于水下移动平台的多模高速光通信方法、系统及装置。
技术介绍
[0002]海洋面积占全球面积的70％以上，蕴含丰富资源。海洋勘探由于其科学，战略和经济重要性而受到越来越多的关注，而进行海洋勘测和开发的必要条件之一就是具备水下通信的能力。目前应用最广泛的水下通信方式仍然是水声通信。虽然它可以达到数公里甚至更远的传输距离，但数据速率非常低，通常为每秒数十千比特。
[0003]海水具有蓝绿光的波长低吸收窗口，为水下光无线通信(UOWC)提供了可行性，UWOC可应用于水下机器人和蛙人作业、AUV(Autonomous Underwater Vehicles)移动观测、军用潜艇通信、沉船打捞和飞机失事搜索以及水下传感网络等领域，实现传感节点、UUV、潜艇、潜水员等的动态通信。因此设计并提出体积小、成本低、安全可靠的UWOC系统对构建无线立体通信网络、海洋国防等具有重要的意义，也为近距离高速大容量数据传输提供了重要手段。>[0004]当前，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于水下移动平台的多模高速光通信方法，其特征在于，所述基于水下移动平台的多模高速光通信方法包括：步骤一，目标粗对准；步骤二，目标精对准；步骤三，通信阶段；步骤四，通信结束。2.如权利要求1所述基于水下移动平台的多模高速光通信方法，其特征在于，所述步骤一的具体过程为：通信双方的FPGA控制输出超短电脉冲，经调制电路驱动激光器发射高能脉冲激光，脉冲激光经扫描振镜出去进入水信道做光栅扫描发射，振镜扫描角为+/
‑
20度，20秒内扫完全域；如果硅光电倍增器MPPC接收到微弱单光子信号，则通信双方的光视轴偏差小于20度；如果接收的信号足够强，利用高帧频相机捕捉入射光束方向，由MPPC或ARM计算相机光斑坐标位置，提取脱靶量，用于反馈控制云台将天线对准对方，获得最大接收信号，同时也发射脉冲光让对方接收，完成通信双方的粗对准。3.如权利要求1所述基于水下移动平台的多模高速光通信方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为:利用MPPC或相机光斑坐标来控制振镜做指向精对准，同时维持精跟踪状态，用于保持激光链路对准和接收到最大信号。4.如权利要求1所述基于水下移动平台的多模高速光通信方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为:启动FPGA通信，包括接收来自探测器的接收数据、解码、纠错处理；对发射数据进行编码、输出；与上位机数据交换。5.如权利要求1所述基于水下移动平台的多模高速光通信方法，其特征在于，所述步骤四的具体过程为:接收数据流后或上位机发出停止通信指令后，FPGA停止运行，结束通信。6.一种实施如权利要求1
‑
5任意一项所述基于水下移动平台的多模高速光通信方法的基于水下移动平台的多模高速光通信系统，其特征在于，所述基于水下移动平台的多模高速光通信系统包括母台和水下移动平台AUV；所述母台和水下移动平台AUV都是由二维云台、激光器、引导光源、广角CMOS相机、接收镜头、探测器与FPGA信息处理模块搭载而成；所述水下移动平台AUV移动到母平台附近后，AUV设备上100度的大功率广角引导光发射大光功率、大发散角度的光源，标明通信系统所在的位置；对方的广角CMOS相机捕获到引导光后，经所述FPGA信息处理模块计算引导光的方位与俯仰位置，用于控制云台和振镜来将发射光束准确指向引导光方向，双方对准后启动通信环节，完成通信任务。7.一种实施如权利要求6所述基于水下移动平台的多模高速光通信系统的基于水下移动平台的多模高速光通信装置，其特征在于，所述基于水下移动平台的多模高速光通信装置包括发射端和接收端，由以太网模块、FPGA信息处理模块、激光器驱动模块、高速激光器、
光学系统、光电转换模块、信号放大处理电路和终端共同组成，以蓝绿激光作为通信载体，实现高速水下激光通信；...
【专利技术属性】
技术研发人员：宗思光，梁善永，任彦儒，杨劭鹏，曹静，李斌，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。