수중 음향 통신 및 위치 확인 시스템은 특히 해양, 호수, 강과 같은 수체에서 수중 환경에 널리 사용됩니다.이들은 음파 전파를 통해 수중에서 데이터 전송과 위치를 추적해 특히 GPS가 커버할 수 없는 지역에서 뚜렷한 장점을 갖고 있다.다음은 주요 애플리케이션입니다.
1.水下通信
과학연구와 탐사: 물소리통신은 해저지질탐사, 해양생태감측 등 해양과학연구사업에 흔히 사용되며 연구일군이 수중설비 (예를 들면 로보트, 센서, 탐측기) 와 데터교환을 진행하도록 도와준다.
해양 모니터링: 해양 환경 모니터링, 기후 변화 연구, 수질 검사 등의 분야에 사용됩니다.센서는 물소리 통신을 통해 데이터를 실시간으로 지상으로 전송할 수 있다.
군사 및 안전: 잠수함, 무인잠수기 (ROV) 등 군사 또는 안전 설비에서 물소리 통신은 명령 전달, 정보 교환 및 위치 추적 등의 임무에 사용될 수 있다.
2.水下定位
수중 항법: 물소리 위치 추적 기술은 수중 항법의 핵심 기술이며, 특히 잠수부, 잠수함, 무인 잠수기 등의 수중 위치 추적에 대한 것이다.음파 신호의 전파 시간, 도달 각도 등을 통해 물체의 위치를 확정한다.
수중위치측정시스템 (USBL/SSBL): 해저탐사, 채광, 해양자원측량 등 넓은 범위의 수중위치확정에 사용되며 수중로보트, 무인잠수기, 예인설비 등에 널리 응용된다.
해양자원탐사: 심해탐사에서 물소리위치를 사용하여 탐사설비의 위치를 실시간으로 감시하고 설비가 지정된 구역에 정확하게 도달할수 있도록 확보한다.
3.수중 원격 탐지
수중지도 제작: 수중 지형을 수중 지형도 센서 (예: 사이드 스캔 음파탐지기) 를 통해 측정하고, 해저 지형도를 제작하여 해양 항로 계획, 해저 자원 탐사 등에 사용한다.
수중장애물검측: 수중항법에서 물소리위치확정은 설비가 수중장애물을 피하거나 장애물을 피하는 조작을 진행하는데 효과적으로 도움을 주어 임무가 순조롭게 진행되도록 보장할수 있다.
4. 수중 물체 추적
해양생물추적: 물소리위치확정기술을 통해 연구원들은 수중생물의 운동궤적, 례를 들면 어군, 고래류 등을 추적하여 생태감시측정과 보호사업을 진행할수 있다.
해상구조: 선박사고나 기타 수중사고가 발생했을 때 물소리위치확정은 실종물체나 인원을 수색하는데 사용되여 구조목표의 신속한 위치확정을 협조할수 있다.
5.수중 로봇 제어
원격 조작: 수중 로봇 (ROV) 은 항상 물소리 통신과 조작 플랫폼 간의 실시간 데이터 교환에 의존하여 수중 조사, 점검, 건설 등 임무를 완수한다.
다중설비협력: 대규모 수중작업에서 여러 수중로보트가 물소리통신시스템을 통해 협동작업을 진행하여 임무효률과 안전성을 제고한다.
6. 수중 음향학 영상
해저탐측: 물소리통신기술을 리용하여 음파신호가 반사되여 수신기로 되여 음향학영상기술을 구성하고 해저지형탐측, 침몰선인양 등에 널리 응용된다.
수중구조감측: 물소리통신과 음향학영상을 결합하여 수중구조의 완전성을 검측하는데 사용한다. 례를 들면 해저석유가스플랫폼, 교량, 댐 등이다.
이점과 과제:
이점:
외부 신호에 의존할 필요가 없음: 수성 통신은 위성 또는 무선 네트워크와 같은 외부 신호 소스에 의존하지 않으며 심해 또는 육지에서 멀리 떨어진 지역에 적용됩니다.
고효율 신뢰성: 수중 환경에서 음파 전파는 수체를 비교적 잘 관통하여 통신과 위치의 안정성을 확보할 수 있다.
과제:
전파 속도가 느리다: 전자파에 비해 수중에서 음파의 전파 속도가 비교적 느려 데이터 전송 속도가 비교적 낮다.
수질의 영향을 받다: 물의 온도, 염도와 깊이 등 요소는 음파 전파의 효과에 영향을 줄 수 있기 때문에 환경 조건에 따라 설비 파라미터를 조정해야 한다.
신호 간섭: 수중 소음 (예: 해류, 설비 운행 등) 은 물소리 통신 및 위치 시스템의 정밀도를 방해할 수 있다.
물소리통신과 위치확정시스템은 수중과학연구, 해양개발, 군사안전 등 여러 분야에서 광범한 응용전망을 갖고있다.기술이 발전함에 따라 시스템의 성능과 응용 분야도 끊임없이 확대되고 있다.