武汉六博光电科研团队在黄海成功完成LED水下光通信海试

2025 年 4 月 15 日至 16 日，武汉六博光电技术有限责任公司科研团队于中国黄海海域完成一项具有里程碑意义的水下通信实验 —— 其自主研制的 LED 水下光通信系统在浑浊水质环境下，以 5Mbps 的通信速率实现了 1.5 米距离的稳定数据传输。此次试验不仅标志着该技术从实验室理论研究向海水真实应用场景的关键跨越，更在海洋通信领域为突破传统技术瓶颈提供了创新性解决方案。

一、海洋通信困境：传统技术的局限性与新需求的爆发

随着全球海洋资源勘探、深海探测设备布放、海底观测网络建设等领域的快速发展，水下通信技术正面临前所未有的挑战。传统网线通信受物理线缆限制，无法满足大范围、移动性的水下作业需求；而当前广泛应用的声波通信虽可实现长距离传输，却存在数据传输速率低下（通常仅为 kbps 级别）、抗环境噪声干扰能力弱、时延大等显著缺陷。例如，在深海机器人实时操控、海底高清影像回传等场景中，声波通信的低效率已成为制约海洋开发进程的关键因素。因此，如何构建高效、稳定、抗干扰的水下通信链路，成为全球海洋科技领域亟待攻克的核心难题。

图 1 测试现场

二、黄海试验：瞄准浑浊水质，验证技术实战能力

武汉六博科研团队选择黄海海域作为试验场地，正是基于该区域典型的复杂水文条件 —— 黄海因黄河入海携带大量泥沙，水质浑浊度高，水体中悬浮颗粒物对光信号的散射和吸收作用显著，是验证水下光通信技术环境适应性的天然“考场”。

图 2水下光通信设备以及夹具安装

（一）技术方案：LED 光源与算法优化的双重突破

· 硬件创新：团队采用特制的高亮度 LED 光源作为信号发射器，其波长选择兼顾海水穿透性与抗散射能力，在蓝绿光波段（450-550nm）实现光信号能量的高效输出。

· 算法升级：通过自主研发的自适应调制方式和前向纠错编码技术，实时匹配浑浊水质下的信道特性，降低光信号在传输过程中的衰减与畸变。

（二）测试场景与关键数据

· 昼夜环境对比：

· 黑夜单向测试（图3）：在无自然光干扰条件下，系统实现稳定的数据传输，验证了 LED 光源在暗环境中的信号强度与抗干扰能力。

图 3黑夜LED单向测试

· 白天蓝绿光测试（图 4）：针对日光直射导致的背景光干扰，蓝绿光波段的 LED 光源通过波长滤波技术有效抑制噪声，确保通信链路稳定。

图 4 白天LED蓝绿光测试

· 误码率测试：在 1.5 米传输距离、5Mbps 速率条件下，系统连续进行单向数据传输（包括高清图片文件），实时监测显示误码率为 0（图 5、图 6），这意味着数据传输过程中未出现任何比特错误，设备稳定性达到工业级应用标准。

图 5 LED1.5米单向误码测试

图 6 误码测试结果

三、技术意义：从实验室到海洋的跨越，开辟水下通信新路径

此次试验的成功，打破了 “水下光通信仅适用于清澈水域” 的传统认知 —— 在浑浊水质中实现零误码率通信，证明 LED 水下光通信技术已具备应对真实海洋环境的能力。与传统技术相比，其优势体现在：

· 传输效率：5Mbps 速率较声波通信提升 3-4 个数量级，可支持高清视频、实时数据同步等高速率应用；

· 抗干扰性：光信号在短距离内受水体扰动影响小，相比声波更适合水下机器人集群、海底传感器网络等需要实时交互的场景；

· 成本与部署：LED 光源设备体积小、功耗低，无需复杂的换能器阵列，可降低海洋通信系统的建设与维护成本。

图 7水下光通信海试现场

四、未来展望：迈向深远海，构建海洋通信网络

武汉六博科研团队表示，此次黄海试验是技术落地的第一步，后续将围绕以下方向展开研究：

· 距离突破：通过优化光源功率、接收端灵敏度及信道均衡算法，将传输距离逐步拓展至 50 米、100 米，满足近海工程作业需求；

· 深远海应用：结合 ROV（遥控水下机器人）、AUV（自主水下机器人）等装备，开展深海环境下的技术验证，为未来海底数据中心、跨洋光通信链路奠定基础。

随着海洋强国战略的推进，水下通信技术已成为衡量国家海洋科技竞争力的重要指标。武汉六博团队的突破，不仅为我国海洋开发提供了关键技术支撑，更在全球水下通信领域树立了 “中国方案” 的创新标杆。