本成果聚焦國家深地深海跨介質通信定位難題,針對現有低頻發信天線體積巨大、功耗極高和移動性差等問題,探究基于磁波天線的低頻電磁波輻射“新機理”,應用基于粒子群優化的低頻發信源定位算法的“新策略”,研發了面向深地深海的小型化強穿透智能通信系統,可將低頻電磁發射天線尺寸顯著縮減為現有天線尺寸1/1000。本成果已具備“小型化、強穿透、跨介質、便攜化、強抗干擾”五大特征,可適應未來地下、水下和大跨度超視距的通信需求。
適用于跨介質及多災害耦合環境下的小型化強穿透智能通信及定位場景。軍用領域方面,高威脅/拒止環境中的強可靠、大覆蓋通信是各國國防科技和作戰能力重點發展方向。民用領域方面,可面向礦用應急通信、遠海搜救、地下管廊/地鐵監控及消防災害救援通信,特別是針對應用于煤礦巷道中實現垂直透地233m的地面和地下通信、跨介質百米海深小型化水下電磁通信、服務于地下管廊的穿透性狀態監測實現了24米深度的地下管廊無線監測節點的信息傳輸。
以煤礦應急透地通信場景為例:
我國有9萬余座礦山,從業人員近800萬人,以煤炭工業為代表的礦業在國民經濟中有著不可替代的基礎地位,但我國礦業事故頻發,救援效率低下,安全生產形勢極為嚴峻,亟需有效透地通信及定位系統,以破解礦難救援中井下被困人員生命體征及位置信息缺失的瓶頸難題。
與國際行業龍頭Canary、TeleMag對比,本成果已完成的研發試驗樣機以1/100的尺寸實現了同等通信距離,性能尺寸全面領先,突破同行應用局限。本成果計劃與中國煤炭科工集團煤炭科學研究總院等行業單位合作,一方面針對山西焦煤、平煤神馬等客戶的需求提供產品與服務,另一方面授權區域代理商開拓市場渠道。擬定應急設備1萬元/臺,產品利潤率可達35.3%,未來面向的是百億級的市場。
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