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Comunicação subaquática – Modems e transdutores acústicos
Comunicações subaquáticas sem fios
Embora as comunicações subaquáticas possam ser realizadas através de cabos e amarras, isso limita a versatilidade e a flexibilidade dos sistemas envolvidos, particularmente no caso de submarinos e veículos robóticos. As comunicações subaquáticas sem fios podem ser implementadas rapidamente e utilizadas em ambientes onde pode ser perigoso ou impraticável instalar cabos.
As ondas sonoras são atenuadas e absorvidas menos rapidamente do que as ondas de RF (radiofrequência) ou pulsos de laser e, portanto, as comunicações acústicas são a forma mais amplamente utilizada de tecnologia sem fios subaquática. As ondas acústicas podem ser utilizadas para alcançar distâncias de comunicação práticas de vários quilómetros sem a necessidade de um transmissor de potência extremamente elevada.
Sistemas de comunicação acústica
Modems acústicos
Os sistemas de comunicação submarina que utilizam ondas sonoras requerem um modem acústico. Este dispositivo descodifica as ondas acústicas captadas em dados digitais que podem ser processados por um computador e também codifica quaisquer dados digitais que precisem de ser transmitidos em formas de onda acústicas.
As informações digitais podem ser transformadas em um sinal acústico usando uma das várias técnicas de modulação, incluindo:
- Modulação por desvio de frequência (FSK)
- Modulação por deslocamento de fase (PSK),
- Multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM)
Os modems acústicos também podem aplicar algoritmos de correção de erros para aumentar a robustez da transmissão de dados em ambientes subaquáticos desafiadores.
Transdutores acústicos
Os modems acústicos fazem interface com transdutores acústicos, que são dispositivos que convertem energia elétrica em ondas sonoras e vice-versa. Esses transdutores são instalados em projetores, que transmitem ondas acústicas, e hidrofones, que as recebem. Os transdutores piezoelétricos são os mais comumente usados, com tipos de materiais que incluem cerâmica, cristais únicos, polímeros e compósitos.
Aplicações de comunicações acústicas
Os sistemas de comunicações acústicas submarinas são utilizados para uma ampla gama de aplicações nos setores comercial, industrial, de defesa e científico. Podem ser usados para rastrear submarinos, veículos subaquáticos e outros ativos, e para transmitir dados e informações de e para a superfície. Também podem ser usados para extrair informações coletadas por redes de sensores subaquáticos e do fundo do mar, como dados oceanográficos e ambientais marinhos.
