中國網/中國發展門戶網訊 今天是信息的時代，網絡的時代。不斷升級換代的網絡技術把全球聯結在一起，催生出了電子商務、智能家居、遠程醫療、云計算、云存儲等新型的產業，而萬物互聯將深刻地改變每個人的生活和工作方式。支撐這些的是快速發展的通信技術，以?5G?為代表的無線通信技術可以達到?10?Gbps，低廉的成本使得通信網絡可以覆蓋全球。

但在海洋中，水下通信卻面臨著巨大的障礙。水下電纜、光纜布設困難、成本高昂、易被破壞等難題，使得水下有線通信的應用范圍非常有限。除極低頻率外，電磁波在水中的衰減很快，穿透能力較強的超長波也僅能穿透水面約?100?米左右?；光波在水中受吸收和散射影響，只能進行短距離傳輸，傳輸最遠的藍綠激光也只能實現水下幾百米的傳輸。由于聲波可以在水中傳播比較遠的距離，水聲通信是水下無線信息傳輸的主要手段，但也面臨可用帶寬窄、信道復雜多變等難題。

隨著人類在海洋中的活動越來越頻繁，需要在水下傳輸信息的應用需求也越來越多，水聲通信技術的應用也越來越廣泛，在科學考察、海洋工程建設、海底礦產資源調查與開發以及軍事領域等方面水聲通信技術都有著廣泛的應用，這些應用也對水聲通信的速率和可靠性提出了更高的要求。

在科學考察活動中，以前放置在海底的海洋考察儀器都是將采集的數據存儲在儀器內，到預定的日期由母船去回收，取出數據后再重新布放下去。這樣周期長、費用高，而且經常出現回收失敗導致無法彌補的數據缺失。如果應用水聲通信技術，則可以將數據傳輸至水面，不必回收海洋考察儀器，降低了風險和費用。如果水面有長期值守的浮標，那么就可以實現數據的實時回傳。

在海上石油開采工業中，水聲通信設備被廣泛用于海洋石油平臺的環境參數監測、立管和局部管路的振動，以及姿態監測、一些閥門的控制等。在無纜自治水下機器人（AUV）和無人水下機器人（UUV）等水下潛器中，水聲通信機廣泛用于遙控、遙測、數據回傳、協同作業等。對深海載人潛水器來說，水聲通信設備更是其關鍵設備之一，深海考察是一項具有危險性的活動，保障潛水器中的科學家的生命安全是設計深海載人潛水器要考慮的首要問題。與水面支持、控制母船的及時通信聯絡可以極大提高載人潛水器中的科學家處理突發事件的能力，對保障其生命安全起著不可替代的作用。水聲通信系統還可以實時傳輸載人潛水器采集的數據信息，供水面科學家實時分析，以便及時調整使命。實時的通信還有助于潛水器中的科學家保持平靜心態，順利完成科研任務。

在軍事上，水聲通信是水面艦船和水下的載體（潛艇和水下傳感器等）間實現雙向信息傳輸最為有效的手段，如潛艇與指揮艦之間的聯系等。美國、法國、英國等國家的海軍都有很多這方面的研究計劃。在用于偵察、救撈、布雷與掃雷的水下機器人中，水聲通信也是關鍵技術之一。正是由于水聲通信技術在軍事上的巨大應用價值，水聲通信被列為高度敏感的技術，美國一直限制其高性能水聲通信產品對中國的出口。

本文主要介紹非軍事領域的水聲通信技術進展。

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