Kann man Unterwasser funken?

Kann man unter Wasser funken?

Die Kommunikation unter Wasser stellt eine große Herausforderung dar, da die elektromagnetischen Signale, die üblicherweise für die drahtlose Kommunikation verwendet werden, durch Salzwasser stark geschwächt werden. Daher werden in der Unterwasserkommunikation alternative Methoden eingesetzt, darunter akustische Verfahren.

Schwierigkeiten der Unterwasserkommunikation

Salzwasser ist ein ausgezeichneter elektrischer Leiter, der elektromagnetische Signale dämpft und ihre Ausbreitungsreichweite drastisch reduziert. Diese Dämpfung hängt von der Frequenz des Signals ab, wobei höhere Frequenzen stärker geschwächt werden. Im Gegensatz dazu breitet sich Schall in Wasser relativ gut aus, was es zu einem geeigneteren Medium für die Unterwasserkommunikation macht.

Akustische Verfahren

Akustische Verfahren nutzen Schallwellen, um Informationen unter Wasser zu übertragen. Es gibt zwei Hauptkategorien akustischer Kommunikationsmethoden:

• Niederfrequenzkommunikation (LF): Verwendet Frequenzen unter 3 kHz, die sich über große Entfernungen ausbreiten können, jedoch begrenzte Datenraten bieten.
• Hochfrequenzkommunikation (HF): Verwendet höhere Frequenzen zwischen 3 kHz und 300 kHz, die eine höhere Bandbreite und Datenraten ermöglichen, aber eine geringere Reichweite haben.

Herausforderungen der akustischen Kommunikation

Auch akustische Verfahren stehen vor Herausforderungen, darunter:

• Hintergrundgeräusche: Das Meer ist eine laute Umgebung mit vielen Geräuschquellen, die die Kommunikation beeinträchtigen können.
• Mehrwege-Ausbreitung: Schallwellen können sich über mehrere Pfade ausbreiten und zu Interferenz und Verzerrungen führen.
• Doppler-Effekt: Die Bewegung von Objekten im Wasser kann die Frequenz von Schallwellen verändern, was die Demodulation erschwert.

Verbindung zur Oberfläche

Die Verbindung zwischen Unterwasserfahrzeugen und der Oberfläche stellt eine zusätzliche Herausforderung dar, da Salzwasser ein stark dämpfendes Medium für Funksignale ist. Es werden verschiedene Technologien eingesetzt, darunter:

• Satellitenkommunikation: Verwendet Satelliten, um Daten von Unterwasserfahrzeugen zu Relaisstationen an der Oberfläche zu übertragen.
• Bojenkommunikation: Verwendet schwimmende Bojen, um als Relais zwischen Unterwasserfahrzeugen und der Oberfläche zu fungieren.
• Unterwasseroberflächenlinks: Verwendet Kabel oder optische Fasern, um Unterwasserfahrzeuge direkt mit der Oberfläche zu verbinden.

Fazit

Das Funken unter Wasser ist eine komplexe Aufgabe, die durch die dämpfende Wirkung von Salzwasser erschwert wird. Akustische Verfahren werden häufig zur Kommunikation unter Wasser eingesetzt, stehen jedoch auch vor Herausforderungen wie Hintergrundgeräuschen und Mehrwege-Ausbreitung. Die Verbindung zur Oberfläche ist eine weitere Herausforderung, die durch die Verwendung von Satellitenkommunikation, Bojenkommunikation oder Unterwasseroberflächenverbindungen bewältigt werden kann.