摘要:《实验室奇妙游》是山东教育电视台联合山东省科技馆策划推出青少年科学教育类节目,节目拟带领青少年走进高校及企事业单位的高科技实验室,与科研工作者面对面,亲身感受科学家精神,体验科学研究过程,从而激发青少年的好奇心、想象力和探求欲,培养科学兴趣,提升科学素质,努力
《实验室奇妙游》是山东教育电视台联合山东省科技馆策划推出青少年科学教育类节目,节目拟带领青少年走进高校及企事业单位的高科技实验室,与科研工作者面对面,亲身感受科学家精神,体验科学研究过程,从而激发青少年的好奇心、想象力和探求欲,培养科学兴趣,提升科学素质,努力在孩子心中种下科学的种子,引导孩子编织当科学家的梦想。
本期实验室:青岛科技大学水声通信实验室
青岛科技大学水声通信实验室围绕增强水声通信技术可靠性与安全性、水声通信装备研发等国家重大战略需求攻坚克难,先后申请并且获批了青岛市海洋装备智联网重点实验室、山东省深海装备智联网重点实验室,实验室在水声通信噪声干扰抑制与接收端智能处理技术方面取得了重大突破。
节目一开始,我们的科学少年团就在“科乐”的指引下,成功传送到了青岛科技大学。面对这所充满科学气息的大学,少年团的成员们兴奋不已,纷纷表示要在这里寻找科学的答案。
青岛科技大学水声通信实验室近年来致力于智能水下通信装备、水下无线数据传输与组网、水声对抗等方向的研究,目前实验室有高效高可靠水声通信、水声信号智能识别和仿生隐蔽水声通信三个研究方向,实验室围绕以上方向开展水声通信和组网领域的相关算法研究、硬件开发、样机研制,出海经过多轮实验,技术成熟后推广应用。研制的智能水下通信机可用于海洋环境监测、海洋牧场监测等海洋数据的采集与传输,提高海洋观测能力,为服务海洋安全、海洋经济提供重要支撑。那什么是水声通信呢?
2020年,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜至10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。这么深的距离可以和水面母船进行交流,依靠的就是水声通信技术。不仅如此,从“蛟龙号”到“深海勇士号”,再到“奋斗者号”,这些中国深海载人潜水器的探索任务,离不开水声通信技术的支持。
新一代电子信息技术专业的学生宋佳洋为小社员们详细讲解了水声通信机的工作原理,还教大家组装了电发送机,模拟了水声通信机的工作流程,但是小社员们却遇到了意想不到的问题,会是什么呢?
新一代电子信息技术专业的学生王猛为小社员们科普了仿生隐蔽水声通信技术。传统水声通信技术存在声源暴露、生态环境影响以及通信安全等问题。特别是在开放水域,尤其是在战场环境中,信号的传播受到水流、温度、盐度等因素的影响,容易受到敌方发射噪声信号干扰,这使得通信安全性受到挑战。还有就是水声信号在传播过程中会对水下生态环境产生影响。过强的声波可能会干扰海洋生物,如鲸鱼和海豚,噪音污染可能会干扰其导航和觅食行为,最终导致海洋哺乳动物的搁浅。为了克服这些问题,科学家和工程师受到自然界生物的启发,开发了既隐蔽又环保的水声通信技术——仿生隐蔽水声通信。
为了让大家更全面地了解水声通信,我们还邀请了青岛科技大学副教授、硕士生导师林凯进行对话。林老师为我们介绍了科研团队在水声通信领域取得的成果和技术创新,包括针对不同应用场景设计的水声通信机、复杂海洋环境下的水下高速无线通信技术以及仿生水声通信等。同时,他还分享了在水声通信研究过程中遇到的困难和挑战,以及攻克这些难关的方法和经验。
深海是一个未知的世界。关于人类的起源、生物进化和地球演变的奥秘,可能都需要从深海探索当中找到答案。随着科技的进步,科学家的不断努力,我们相信未来人类对于深海的探索将会更加深入和广泛。通过这次《实验室奇妙游》的探秘之旅,我们不仅解锁了深海通信的奥秘,还感受到了科学的魅力和力量。也希望电视机前的青少年能和我们的社员们一起,在心中播撒下科学的种子,为科技强国、制造强国贡献出自己的力量。
来源:奔跑游戏人