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谢广明传授及互助者颠末研讨发现,天然界有些鱼类如南美电鳗亚目(Gymnotiformes)鱼和非洲管嘴鱼科(Mormyridae)鱼,可以自动发射和感知电场实现水下通讯。其事情原理为电鱼经由过程自身特有的发电器官发射电场旌旗灯号而且开释到四周水域,因为水是良导体,该电场旌旗灯号会以类电偶极子场的方式进行流传,邻近的其他电鱼可以感知第一条电鱼发射的电场旌旗灯号,并从中提取频率、波形及旌旗灯号光阴距离等有用信息,从而解读出电场旌旗灯号中蕴含的信息,实现个别间的水下通讯。从电鱼通讯中获得启迪,研讨团队起首把电鱼通讯体系抽象建模为由一对发射电偶极子和一对接管电偶极子构成的简化体系,接着对该电场体系进行数值仿真,初步掌握了其流传及散布特征,末了设计开发出了一套新型的仿生电场通讯体系。研讨团队对该仿生电场体系进行了深刻体系的试验研讨,分离对照了电场通讯在静水、水流流动、有障碍物情况和天然水域中的通讯机能,成果注解水中电场通讯比水声通讯更为稳固,水体活动、障碍物及水质等繁杂情况对电场通讯影响都很小。今朝发射功率仅为0.25W时即可实现水下3-5米的近间隔电场通讯,增长发射功率和电极间距可进一步进步通讯间隔,将来具有较年夜利用远景。该结果以长文(Regular Paper)的情势颁发于Bioinspiration & Biomimetics(W. Wang, J. Liu, G. Xie, L. Wen, and J. Zhang, “A Bio-inspired Electrocommunication System for Small Underwater Robots”, Bioinspiration & Biomimetics, 12, 036002, 2017.)。

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