跟蹤海底的無(wú)人機(jī)或鯨魚非常困難，因?yàn)?GPS 信號(hào)在海水中會(huì)迅速分解。通常跟蹤水下物體是使用聲學(xué)信號(hào)完成的，但使用該技術(shù)的跟蹤設(shè)備通常需要電池，因此壽命很短。麻省理工學(xué)院有一個(gè)新的解決方案，可以更輕松地進(jìn)行海洋探索和跟蹤被稱為水下反向散射定位或 UBL 的海洋生物。

UBL不發(fā)出聲音信號(hào)。相反，它反射來(lái)自其環(huán)境的調(diào)制信號(hào)。該技術(shù)可以為研究人員提供凈零能量的定位信息。麻省理工學(xué)院的研究人員表示，該技術(shù)仍在開發(fā)中，但 UBL 可以為海洋保護(hù)主義者、氣候科學(xué)家和海軍提供關(guān)鍵工具。

聲學(xué)信號(hào)的一大缺點(diǎn)是產(chǎn)生其工作所需的聲音會(huì)消耗大量功率。用于聲音信號(hào)的設(shè)備消耗電池的速度非常快，因此很難長(zhǎng)時(shí)間跟蹤物體或動(dòng)物。例如，更換連接到鯨魚的傳感器上的電池非常困難。UBL 可以在未來(lái)解決這些問(wèn)題。

UBL 傳感器中使用的材料會(huì)根據(jù)機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生自己的電荷。當(dāng)振動(dòng)聲波 ping 傳感器時(shí)，UBL 設(shè)備上的壓電傳感器可以使用該電荷選擇性地將一些聲波反射回環(huán)境中。接收器將反射序列(稱為反向散射)轉(zhuǎn)換為反射聲波的一個(gè)模式和未反射聲波的零模式。

該二進(jìn)制代碼可以提供有關(guān)海洋溫度或鹽度的信息。理論上，同樣的原理可以通過(guò)發(fā)射聲波，然后檢查聲波從壓電傳感器反射并返回觀察單元需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)提供位置信息。經(jīng)過(guò)的時(shí)間可用于計(jì)算觀察者和壓電傳感器之間的距離。

UBL MIT 目前正在解決一些挑戰(zhàn)。一個(gè)挑戰(zhàn)是聲波不能直接在觀察裝置和傳感器之間傳播。它們還可以在海面和海床之間移動(dòng)，并在不同時(shí)間返回裝置。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究人員使用跳頻在一系列頻率上發(fā)送信號(hào)。這些設(shè)備還可以根據(jù)海洋的深度修改使用的比特率以獲得理想的性能。