《国之重器出版工程》编辑委员会

编辑委员会主任：苗　圩

编辑委员会副主任：刘利华　辛国斌

编辑委员会委员：

冯长辉　梁志峰　高东升　姜子琨　许科敏

陈　因　郑立新　马向晖　高云虎　金　鑫

李　巍　高延敏　何　琼　刁石京　谢少锋

闻　库　韩　夏　赵志国　谢远生　赵永红

韩占武　刘　多　尹丽波　赵　波　卢　山

徐惠彬　赵长禄　周　玉　姚　郁　张　炜

聂　宏　付梦印　季仲华

专家委员会委员(按姓氏笔画排列)：

于　全　中国工程院院士

王　越　中国科学院院士、中国工程院院士

王小谟　中国工程院院士

王少萍　“长江学者奖励计划”特聘教授

王建民　清华大学软件学院院长

王哲荣　中国工程院院士

尤肖虎　“长江学者奖励计划”特聘教授

邓玉林　国际宇航科学院院士

邓宗全　中国工程院院士

甘晓华　中国工程院院士

叶培建　人民科学家、中国科学院院士

朱英富　中国工程院院士

朵英贤　中国工程院院士

邬贺铨　中国工程院院士

刘大响　中国工程院院士

刘辛军　“长江学者奖励计划”特聘教授

刘怡昕　中国工程院院士

刘韵洁　中国工程院院士

孙逢春　中国工程院院士

苏东林　中国工程院院士

苏彦庆　“长江学者奖励计划”特聘教授

苏哲子　中国工程院院士

李寿平　国际宇航科学院院士

李伯虎　中国工程院院士

李应红　中国科学院院士

李春明　中国兵器工业集团首席专家

李莹辉　国际宇航科学院院士

李得天　国际宇航科学院院士

李新亚　国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国机械工业联合会副会长

杨绍卿　中国工程院院士

杨德森　中国工程院院士

吴伟仁　中国工程院院士

宋爱国　国家杰出青年科学基金获得者

张　彦　电气电子工程师学会会士、英国工程技术学会会士

张宏科　北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室主任

陆　军　中国工程院院士

陆建勋　中国工程院院士

陆燕荪　国家制造强国建设战略咨询委员会委员、原机械工业部副部长

陈　谋　国家杰出青年科学基金获得者

陈一坚　中国工程院院士

陈懋章　中国工程院院士

金东寒　中国工程院院士

周立伟　中国工程院院士

郑纬民　中国工程院院士

郑建华　中国科学院院士

屈贤明　国家制造强国建设战略咨询委员会委员、工业和信息化部智能制造专家咨询委员会副主任

项昌乐　中国工程院院士

赵沁平　中国工程院院士

郝　跃　中国科学院院士

柳百成　中国工程院院士

段海滨　“长江学者奖励计划”特聘教授

侯增广　国家杰出青年科学基金获得者

闻雪友　中国工程院院士

姜会林　中国工程院院士

徐德民　中国工程院院士

唐长红　中国工程院院士

黄　维　中国科学院院士

黄卫东　“长江学者奖励计划”特聘教授

黄先祥　中国工程院院士

康　锐　“长江学者奖励计划”特聘教授

董景辰　工业和信息化部智能制造专家咨询委员会委员

焦宗夏　“长江学者奖励计划”特聘教授

谭春林　航天系统开发总师

前言

水下无线光通信（Underwater Optical Wireless Communication，UOWC）由于其丰富的频谱资源、良好的保密性以及日趋成熟的可见光收发器件，尤其是高性能发光二极管（Light Emitting Diode，LED）、激光二极管（Laser Diode，LD）和单光子雪崩二极管（Single Photon Avalanche Diode，SPA-D），近年来在海洋信息领域正逐渐受到学术界与工业界的广泛关注，相关技术发展对于全球辽阔海洋的开发利用和制海权的建立具有巨大的意义。

水下无线光通信可弥补目前水声通信在带宽、传输实时性和定位定向精度方面的不足，便于建立水下移动作业平台之间和环境传感器节点之间的网络化高速通信，并有助于实现水下平台与水面及空中平台的连接。通过与海洋能源动力系统、海洋平台自主移动控制系统、水下照明成像系统、水下感知雷达系统的有机融合，实现海洋的全方位观测与通信。

对于复杂的水体动态传输环境，影响水下无线光通信性能的因素众多，主要包括海水及微生物对光波的散射、吸收、湍流效应，介质光学特性的空间不均匀性，近海面的太阳光背景噪声，光电器件的非理想性，以及终端的移动性，使得长距离和高速水下无线光通信技术面临着诸多应用挑战，同时新型光源和探测器的出现，也给UOWC带来新的设计思路与方法。另外，水下无线光通信的信息安全性问题已引起学术界的重视。因此，本书针对以上UOWC面临的挑战与新型特点，通过以下章节的结构安排，重点介绍水下无线光通信系统结构和关键技术以及最新研究成果，并展望应用前景。