科技動態(tài)▏無人機(jī)或成下一代海洋監(jiān)測和海底通信的基地

東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)由于其高速定位、穩(wěn)定性和效率，可能成為下一代海洋監(jiān)測和海底的通信的基地。為了進(jìn)行海洋調(diào)查，安裝在水下機(jī)器人設(shè)備上的傳感器通常用于與海面基站通信。來自日本的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種很有前途的方法來優(yōu)化這種水下通信。

在本月發(fā)表在《遙感》(Remote Sensing)雜志上的一項研究中，東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究所的研究人員透露，無人機(jī)(uav)，通常被稱為無人機(jī)，有望成為與機(jī)器人設(shè)備(AUV)進(jìn)行海洋調(diào)查的通信基地。

由于能夠獲得詳細(xì)的海底圖像和信息，AUV被廣泛用于水下調(diào)查和海底監(jiān)測任務(wù)。由于海水會削弱發(fā)射的無線電波信號，因此海面基站是自動水下航行器獲取絕對位置和實時數(shù)據(jù)的必要合作伙伴。然而，這些基站具有低機(jī)動性和隨海洋干擾的漂移。因此，為了優(yōu)化這種水下通信，東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究所的研究人員試圖用更高效、更快、更穩(wěn)定的設(shè)備來解決這些限制。

該研究的主要作者Yokota Yusuke解釋說:“因為海面上的飛行器不能有效地實現(xiàn)高速觀測，所以我們研究了無人機(jī)是否可以用作與AUV進(jìn)行水下通信的基站?！薄盁o人機(jī)可以以50公里/小時或更高的速度飛行，它們不受洋流或其他干擾的影響，這使它們成為這一應(yīng)用的理想候選者。”

為了做到這一點，研究人員首先觀察無人機(jī)是否能在海面上著陸并起飛返回基地。然后，他們使用兩架無人機(jī)(其中一架模仿AUV)研究水下通信，以確定懸停與水下設(shè)備之間的距離穩(wěn)定性。最后，研究人員檢查了作為浮標(biāo)使用的無人機(jī)的海面搖擺。

“結(jié)果非常令人興奮，”該研究的第二作者Takumi Matsuda說?！盁o人機(jī)的應(yīng)用將降低許多海洋觀測行動的成本?！背藨彝Ｅc水下裝置之間的距離穩(wěn)定性外，無人機(jī)在風(fēng)速為5～10m/s、浪高為0～1m的情況下可作為測量浮標(biāo)使用。

橫田說:“我們的研究結(jié)果表明，由于無人機(jī)具有強(qiáng)大的懸停控制能力、抗海面搖擺的穩(wěn)定性和操作速度，在距離海岸約1公里的海洋調(diào)查中，無人機(jī)可能是與AUV相匹配的通信平臺?！薄叭欢谖覀儗λ鼈冞M(jìn)行更復(fù)雜的研究之前，還需要進(jìn)一步的研究?！?br />