水下机器人系统的设计

快讯 2020-10-09 12:2584SfnewsYWYF

然而,IEEE协会目前有一个工作组研究拟议的IEEE 802.3bt标准,该标准建议使用四对电缆传输更高的功率。

另一种数据传输形式是电力线以太网,也称为

水下机械人系统设计

电力线网络技术

。它允许通过电力线传输通信数据。电力公司多年来一直使用这个想法,通过向传输线发送信号来区分高峰和非高峰情况。这项技术已经针对家庭网络进行了重新设计,将家里现有的电线重新连接到通信线路中,使联网变得更经济。

最新的适配器额定速度最高可达2Gbps,最高可达300M,但在实际测试中,数据传输速率很低,30M的实测速度仅为117Gbps

。有人将这种电力线载以太网技术用于水下航行器,在400米长的18双绞线上可以实现60-80 Mbps的传输速率。

另一种传输线是同轴电缆,由于其特殊的结构,适合于需要高频传输的应用。在长达500米的距离内可以实现10-100 Mbps的传输速率。一些早期的观测级ROV在设计中使用了同轴脐带电缆,

但随着光纤技术的进步,这些系统的使用量在过去几年里有所减少。

目前,光纤技术已成为工作级ROV领域的行业标准。

一方面是因为光纤传输不受交流电感噪声的影响,另一方面是因为远距离带宽大。

单模(SM)和多模(MM)光纤都适用于水下航行器应用。然而,由于多模光纤传输距离的限制和近年来单模光纤成本的降低,

过去几乎所有的ROV行业都采用了单模光纤

。单模光纤设备需要一个用于传输,另一个用于接收,这称为单工通信。现在采用全双工系统,可以适应双向通信。为了实现双向,增加通信容量,采用多路复用技术,多路信号可以同时沿一条线路传输。在光纤通信领域,

波分复用(WDM)

是一种常用的技术,通过它可以将独立的信号以不同的波长通过光纤纤芯传输,其中一个波长称为信道。随着信道的增加,传输速率也会随之增加。波分复用(WDM)技术分为粗波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)。

不同传输技术的特点

虽然DWDM可以实现大容量的传输,但在ROV应用中很少使用,因为支撑设备大而重,而且光纤通信不是瓶颈,传输速率很大程度上依赖于以太网或多个传感器的串行输出。取而代之的是

CWDM多路复用器

。可以为摄像机、导航和控制以及各种其他传感器提供足够的通道。




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