麻省理工学院水下反向散射定位就像海洋的GPS

跟踪海底的无人机或鲸鱼非常困难，因为 GPS 信号在海水中会迅速分解。通常跟踪水下物体是使用声学信号完成的，但使用该技术的跟踪设备通常需要电池，因此寿命很短。麻省理工学院有一个新的解决方案，可以更轻松地进行海洋探索和跟踪被称为水下反向散射定位或 UBL 的海洋生物。

UBL不发出声音信号。相反，它反射来自其环境的调制信号。该技术可以为研究人员提供净零能量的定位信息。麻省理工学院的研究人员表示，该技术仍在开发中，但 UBL 可以为海洋保护主义者、气候科学家和海军提供关键工具。

声学信号的一大缺点是产生其工作所需的声音会消耗大量功率。用于声音信号的设备消耗电池的速度非常快，因此很难长时间跟踪物体或动物。例如，更换连接到鲸鱼的传感器上的电池非常困难。UBL 可以在未来解决这些问题。

UBL 传感器中使用的材料会根据机械应力产生自己的电荷。当振动声波 ping 传感器时，UBL 设备上的压电传感器可以使用该电荷选择性地将一些声波反射回环境中。接收器将反射序列(称为反向散射)转换为反射声波的一个模式和未反射声波的零模式。

该二进制代码可以提供有关海洋温度或盐度的信息。理论上，同样的原理可以通过发射声波，然后检查声波从压电传感器反射并返回观察单元需要多长时间来提供位置信息。经过的时间可用于计算观察者和压电传感器之间的距离。

UBL MIT 目前正在解决一些挑战。一个挑战是声波不能直接在观察装置和传感器之间传播。它们还可以在海面和海床之间移动，并在不同时间返回装置。为了应对这一挑战，研究人员使用跳频在一系列频率上发送信号。这些设备还可以根据海洋的深度修改使用的比特率以获得理想的性能。