Prijava EN
Oblast istraživanja

Podvodna akustična komunikacija

Razvijamo nove načine komunikacije ispod površine

Pregled istraživanja

Istražujemo nove granice u oblasti: Podvodna akustična komunikacija

Podvodna akustična komunikacija ograničena je uskim propusnim opsegom, dugim kašnjenjima pri prostiranju, višestrukim prostiranjem, Doplerovim efektima, ambijentalnom bukom i brzo promjenljivim uslovima kanala. Naše istraživanje razvija nove akustične talasne oblike i komunikacione metode posebno prilagođene ovim zahtjevnim okruženjima.

Kombinujemo teoriju komunikacija, obradu signala, nelinearne sisteme, bioinspirisani dizajn i eksperimentalnu validaciju kako bismo stvorili pouzdane, energetski efikasne, bezbjedne i ekološki odgovorne tehnologije podvodne komunikacije.

Sve oblasti istraživanja
Istraživački program

Istraživački pravci

Posebni pravci istraživanja povezani zajedničkim putem validacije.

Dizajn novih akustičnih talasnih oblika

Razvijamo i procjenjujemo nove akustične talasne oblike namijenjene poboljšanju komunikacije u bučnim, vremenski promjenljivim i višestaznim podvodnim kanalima.

Naše istraživanje talasnih oblika usmjereno je na:

  • Veću otpornost na smetnje i izobličenja kanala
  • Pouzdan rad pri niskom odnosu signal–šum
  • Otpornost na Doplerov efekat i mobilnost
  • Smanjene zahtjeve za sinhronizacijom
  • Detekciju signala niske složenosti
  • Unaprijeđenu sigurnost fizičkog sloja
  • Efikasan rad na velikim komunikacionim udaljenostima

Talasni oblici zasnovani na haosu

Istražujemo talasne oblike zasnovane na haosu za robusnu i bezbjednu podvodnu komunikaciju. Haotični signali imaju širokopojasne karakteristike, nisku unakrsnu korelaciju i strukture koje je teško predvidjeti ili reprodukovati bez poznavanja osnovnih parametara.

Naše istraživanje obuhvata generisanje haotičnih sekvenci, prenos proširenog spektra, sinhronizaciju, modulaciju, dizajn prijemnika i sigurnost fizičkog sloja. Ove tehnike procjenjujemo prema njihovoj sposobnosti da poboljšaju pouzdanost, otpornost na smetnje i zaštitu od neovlašćenog presretanja ili oponašanja.

Biomimetički talasni oblici

Morske životinje razvile su djelotvorne načine stvaranja i otkrivanja zvuka u složenim podvodnim okruženjima. Istražujemo kako odabrane karakteristike bioloških akustičnih signala mogu inspirisati nove komunikacione talasne oblike.

Dizajn biomimetičkih talasnih oblika može se oslanjati na principe uočene u glasanju morskih sisara, zvukovima riba, eholokacionim signalima i drugim prirodnim akustičnim obrascima. Cilj nije samo reprodukcija bioloških zvukova, već prenošenje korisnih vremensko-frekvencijskih mehanizama, mehanizama kodovanja i prilagođavanja u inženjerska rješenja.

Ovi talasni oblici mogu omogućiti:

  • Robusnu komunikaciju u bučnim okruženjima
  • Adaptivnu vremensko-frekvencijsku signalizaciju
  • Poboljšanu detekciju signala
  • Smanjenu vjerovatnoću presretanja
  • Bolju koegzistenciju sa postojećom morskom akustičnom aktivnošću

Energetski efikasna podvodna komunikacija

Podvodni uređaji se najčešće napajaju baterijama koje je teško i skupo zamijeniti. Zato razvijamo komunikacione tehnike koje smanjuju vrijeme prenosa, zahtjeve obrade, ponovljene prenose i aktivnost akustičnog modema.

Naše istraživanje obuhvata:

  • Energetski svjestan dizajn talasnih oblika i paketa
  • Adaptivnu snagu prenosa i brzinu podataka
  • Obradu signala niske složenosti
  • Komunikaciju pokrenutu događajima
  • Kratke i efikasne signalne sekvence
  • Raspoređivanje režima spavanja i selektivno aktiviranje modema

Cilj je produžiti trajanje postavljene opreme uz očuvanje pouzdanog pristupa važnim senzorskim i upravljačkim podacima.

Ekološki odgovorna komunikacija

Akustična komunikacija unosi dodatni zvuk u morsku sredinu. Istražujemo komunikacione metode koje smanjuju nepotrebne akustične emisije uz očuvanje pouzdanosti veze.

To obuhvata:

  • Prenose male snage i kratkog trajanja
  • Adaptivni izbor frekvencije i vremena prenosa
  • Komunikaciju pokrenutu događajima umjesto neprekidne komunikacije
  • Talasne oblike sa smanjenim akustičnim otiskom
  • Inteligentno raspoređivanje zasnovano na ambijentalnoj buci i aktivnostima morskih organizama
  • Izbjegavanje nepotrebnih ponovljenih prenosa i zauzimanja kanala

Naš cilj je pouzdana podvodna povezanost uz ograničavanje mogućeg uznemiravanja morskih ekosistema.

Adaptivna komunikacija

Nijedan talasni oblik niti komunikaciona konfiguracija ne postiže najbolje rezultate u svakom podvodnom okruženju. Razvijamo adaptivne metode koje mijenjaju komunikacione parametre prema kvalitetu kanala, ambijentalnoj buci, mobilnosti, raspoloživoj energiji i zahtjevima primjene.

Prilagođavanje može obuhvatiti promjene vrste talasnog oblika, propusnog opsega, noseće frekvencije, modulacije, kodovanja, snage prenosa, trajanja paketa i strategije ponovnog prenosa.

Naša vizija

Naš cilj je razvoj podvodnih mreža koje pouzdano rade na velikim udaljenostima, koordiniraju distribuirane senzorske uređaje, prilagođavaju se promjenljivim uslovima u moru i ostaju operativne tokom dugih perioda sa ograničenim energetskim resursima.

Kombinovanjem komunikacionih protokola, distribuiranog opažanja, kooperativne obrade, autonomnih platformi i površinskih pristupnih stanica želimo omogućiti skalabilne podvodne sisteme koji izolovane uređaje pretvaraju u inteligentne i otporne morske mreže.

Primijenjeno istraživanje

Povezani projekti

Istraživački projekti koji su trenutno u toku u ovoj oblasti

SWARM
Aktivan
SWARM

Skalabilno praćenje podvodnih ekosistema pomoću akustičnih senzorskih mreža

Distribuirana senzorika i analitika za pouzdanu, dugoročnu procjenu vodenih ekosistema uz primjenu najsavremenije akustične senzorske tehnologije.

Autonomni sistemi Mašinsko učenje +2
BLUE-SHIELD
Aktivan
BLUE-SHIELD

Razvoj tehnologija za zaštitu morskih ekosistema i održivo upravljanje priobalnim područjima

Inovativna pasivna akustična detekcija i klasifikacija plovila, u kombinaciji sa autentifikovanim komunikacionim protokolima zaštićenog integriteta za pouzdan prenos kroz podvodnu senzorsku mrežu.

Pasivna akustika Sigurnost +2
Echo Gate
Završen
Echo Gate

Infrastruktura i istraživački kapaciteti za podvodne akustične senzorske mreže

Izgradnja kapaciteta i razvoj infrastrukture za podvodno senzorsko umrežavanje i eksperimentisanje.

UASN Test platforme +2
MONUSEN
Završen
MONUSEN

Crnogorski centar za podvodne senzorske mreže

Evropski projekat umrežavanja koji je ojačao ekspertizu Univerziteta Crne Gore u oblasti podvodnih senzorskih mreža kroz institucionalna partnerstva, razmjenu osoblja, posjete stručnjaka, obuke i zajednička istraživanja.

UWSN Izgradnja kapaciteta +2
Svi projekti