第 1章 海天一體信息網(wǎng)絡概述 1

1.1　引言　1

1.2　海天一體信息網(wǎng)絡的應用　2

1.2.1　面向廣域覆蓋的海洋超寬帶應用　2

1.2.2　面向海量接入的海洋物聯(lián)網(wǎng)應用　5

1.2.3　面向超可靠超低時延的海洋信息服務　8

1.3　未來展望　11

參考文獻　11

第　2章 一體化海洋信息網(wǎng)絡體系架構(gòu)　13

2.1　引言　13

2.2　海天一體信息網(wǎng)絡的構(gòu)成　14

2.2.1　天基平臺　16

2.2.2　空基平臺　16

2.2.3　陸基平臺　16

2.2.4　�；�平臺　16

2.2.5　潛基平臺　16

2.3　一體化海洋信息網(wǎng)絡協(xié)議　17

2.4　多平臺通信接入方式及典型的應用場景　19

2.5　未來展望　23

參考文獻　23

第3章　海洋三全廣域?qū)拵�通信�?5

3.1　引言　25

3.2　近海中繼通信網(wǎng)絡傳輸　27

3.2.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　27

3.2.2　系統(tǒng)模型　28

3.2.3　空中基站部署配置優(yōu)化問題　30

3.2.4　空中基站部署配置聯(lián)合優(yōu)化方法　31

3.2.5　仿真分析　34

3.3　海上環(huán)境自適應的組播中繼通信系統(tǒng)　38

3.3.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　38

3.3.2　系統(tǒng)模型　39

3.3.3　波束成形矢量和中繼處理矩陣聯(lián)合優(yōu)化　43

3.3.4　基于ZFBF的優(yōu)化方法　51

3.3.5　仿真分析　53

3.4　海洋廣域覆蓋網(wǎng)絡服務質(zhì)量保障　57

3.4.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　57

3.4.2　系統(tǒng)模型　58

3.4.3　空中基站部署優(yōu)化問題及方法　62

3.4.4　仿真分析　64

3.5　未來展望　67

參考文獻　68

第4章　水下通信與水聲組網(wǎng)　73

4.1　引言　73

4.2　水下通信系統(tǒng)概述　73

4.2.1　水聲通信　73

4.2.2　水下光通信　74

4.2.3　水下電磁波通信　75

4.3　水聲信道特性　76

4.3.1　傳播衰減　76

4.3.2　海洋環(huán)境噪聲　77

4.3.3　可用通信帶寬　78

4.3.4　多徑傳播　79

4.3.5　多普勒效應　80

4.3.6　強時變特性　81

4.4　基于稀疏貝葉斯學習算法的水聲信道估計　84

4.4.1　稀疏貝葉斯學習算法　84

4.4.2　廣義近似消息傳遞　87

4.4.3　基于廣義近似消息傳遞稀疏貝葉斯學習的水聲信道估計　93

4.4.4　仿真分析　95

4.4.5　試驗數(shù)據(jù)處理　98

4.5　定向接收低沖突率水聲通信網(wǎng)絡的信道接入控制協(xié)議　100

4.5.1　定向接收水聲通信技術(shù)　101

4.5.2　定向接收水聲通信網(wǎng)絡協(xié)議設計　106

4.5.3　仿真分析　110

4.6　未來展望　113

參考文獻　114

第5章　大規(guī)模海洋物聯(lián)網(wǎng)智能組網(wǎng)技術(shù)　115

5.1　引言　115

5.2　水下傳感器網(wǎng)絡路由技術(shù)　116

5.2.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　116

5.2.2　基于水下曲線聲傳播的混合人工魚群 螞蟻集群路由算法　117

5.2.3　仿真分析　123

5.3　能量感知的自適應水下分簇算法　131

5.3.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　131

5.3.2　水下節(jié)點信道模型　135

5.3.3　水下分簇算法設計　138

5.3.4　仿真分析　140

5.4　基于UUV的水下物聯(lián)網(wǎng)分層數(shù)據(jù)采集方案　144

5.4.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　145

5.4.2　基于時延 能效折中的匯點選擇　147

5.4.3　基于信息價值的UUV路徑規(guī)劃　154

5.4.4　仿真分析　160

5.5　基于馬爾可夫獎勵過程的UUV路徑規(guī)劃　166

5.5.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　167

5.5.2　基于馬爾可夫獎勵過程的UUV路徑規(guī)劃算法　168

5.5.3　仿真分析　171

5.6　大規(guī)模海洋網(wǎng)絡可靠性分析　177

5.6.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　178

5.6.2　面向大規(guī)模海洋網(wǎng)絡的可靠性優(yōu)化　179

5.6.3　仿真分析　191

5.7　未來展望　195

參考文獻　195

第6章　跨域無人平臺集群智能協(xié)同與組網(wǎng)優(yōu)化　204

6.1　引言　204

6.2　UAV-USV物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同數(shù)據(jù)采集　204

6.2.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　204

6.2.2　物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點傳輸功率及部署聯(lián)合優(yōu)化　206

6.3　UAV-USV-UUV協(xié)同任務路徑規(guī)劃　220

6.3.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　220

6.3.2　面向水下目標圍捕任務的3V協(xié)同路徑規(guī)劃　221

6.3.3　仿真分析　225

6.4　未來展望　226

參考文獻　227

第7章　新型海洋工程裝備相關(guān)綜述　229

7.1　深海漂浮平臺　229

7.1.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　229

7.1.2　關(guān)鍵核心技術(shù)　230

7.2　超視距探海雷達　231

7.2.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　232

7.2.2　系統(tǒng)總體設計　233

7.2.3　關(guān)鍵核心技術(shù)　234

7.3　無人自主潛航器　235

7.3.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　235

7.3.2　系統(tǒng)總體設計　239

7.3.3　關(guān)鍵核心技術(shù)　240

7.4　深遠海智能網(wǎng)箱　242

7.4.1　相關(guān)技術(shù)研究綜述　242

7.4.2　系統(tǒng)總體設計　244

7.5　未來展望　246

第8章　結(jié)論與展望　248