BlueME：使用紧凑型磁电天线的鲁棒水下机器人间通信
机器人学
2025-10-17 v4 信号处理
摘要
我们介绍了BlueME的设计、开发和实验验证，这是一种用于水下机器人间通信的紧凑型磁电（ME）天线阵列系统。BlueME采用在其自然机械共振频率下工作的ME天线，以在水下高效传输和接收甚低频（VLF）电磁信号。我们概述了所提出系统在低功耗嵌入式平台上的设计、仿真、制造和集成，重点关注便携式和可扩展的应用。为了进行性能评估，我们在开阔水域现场试验中将BlueME部署在自主水面艇（ASV）和遥控潜水器（ROV）上。海洋试验表明，BlueME在超过700米的距离内保持可靠的信号传输，同时仅消耗10瓦的功率。现场试验表明，该系统在浑浊度、障碍物和多径干扰等恶劣水下条件下能有效运行——这些条件通常会影响声学和光学系统。我们的分析还检查了完全浸没对系统性能的影响，并确定了关键的部署注意事项。这项工作代表了ME天线在实验室之外的首次实际水下部署，并实现了迄今为止最大的VLF ME阵列系统。BlueME在多机器人协作系统和远程传感器网络中展现了其在海洋机器人与自动化方面的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2411.09241,
title = {BlueME: Robust Underwater Robot-to-Robot Communication Using Compact Magnetoelectric Antennas},
author = {Mehron Talebi and Sultan Mahmud and Adam Khalifa and Md Jahidul Islam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.09241},
year = {2025}
}