根据国外资料显示，声呐浮标的高度一般为30cm到90cm左右，理论上通信距离可达到数海里。但是当海况较差时，无线电通信会因海浪的阻挡而变得不稳定，所以，这种通信方式要在海况极好的情况下使用。除此之外，一是要增强差错控制机制的性能来提高通信的可靠性，二是适当增加无线电收发天线的高度。在无线电通信可靠性较差的情况下，声呐浮标节点的通信方式转换器会自动地将无线电通信转换为水声通信。由于海况原因，水声通信是声呐浮标节点间常用的通信方式。 网络层 在无线传感器网络中，传感节点是通过飞机或炮弹播撒的，不但数量庞大，而且随机分布。声呐浮标节点则是通过直升机定点投放的，位置比较确定，即使投放后受风、流的影响产生一些漂移，但从整体来看，节点之间的相对位置比较固定。所以，声呐浮标网络的路由选择要比无线传感器网络简单的多。

　　图2 声呐浮标网络路由方案

　　图2表示的是已投放完毕的声呐浮标，其中n(8)为汇聚节点。在投放的时候，每个节点的网络标识和地理位置信息已经确定。网络初始化时，将简单地按以下策略路由：

　　n(1)-n(2)-n(7)-sink;n(5)-n(4)-n(9)-sink;n(11)-n(6)-n(7)-sink;

　　n(15)-n(10)-n(9)-sink;n(12)-n(13)-sink;n(14)-n(13)-sink。

　　当某个节点出现故障而不能转发数据时，源节点适当的增加发射功率来增加通信距离，当寻找到离sink更近的节点时，由这个节点进行正常的转发。例如，图2中节点n(7)故障不能转发数据，则相应的路由变为

　　n(6)-n(2)-sink;n(11)-n(6)-n(2)-sink。 结论 声呐浮标组网方便，路由策略简单易行。声呐浮标组网后，无论是对潜探测范围，还是节约能源、提升声呐浮标生存时间，都会有显者地提高。

　　声呐浮标组网的关键是数据链路层。节点之间有无线电通信和水声通信，两种通信方式各有优缺点。无线电通信时延小，带宽大，但是，当遇到恶劣水文气象条件时，由于海浪的影响，通信变得不稳定甚至中断。水声通信比较稳定，但时延较长，带宽较窄，而且可能遭到水下潜艇的监听。

　　随着信息技术的发展，声呐浮标加装GPS接收机的试验已经证明技术上的可行，也证明了它在TTFF和定位性能上的鲁棒性[5]。这在以后较大规模的声呐浮标网络中，路由收敛速度和节点节能方面将得到提升，从而进一步增加搜潜能力。

　　参考文献：

　　[1]杨根源, 吴福初, 周国庆等. 反潜直升机应召搜索使用声呐浮标的作战运用[J]. 海军航空工程学院学报, 2004, 19(3): 370-372

　　[2]孙利民, 李建中, 陈渝等. 无线传感器网络(M). 北京: 清华大学出版社, 2005, 3-7

　　[3]吴月东. 声呐浮标搜索网络节点配置数目的确定和优化[J]. 舰船电子工程, 2007, 27(5): 150-152

　　[4]John G Proakis, Ethem M Sozer, Joseph A Rice. Shallow Water Acoustic Networks[J]. IEEE Communication Magazine, November 2001: 114-119

　　[5]楼菊芳. GPS模块用于声呐浮标[J]. 声学与电子工程, 2000, 2: 45-48

 2/2   首页 上一页 1 2