何 明，陈秋丽，叶旭光，权冀川，陈希亮

（解放军理工大学指挥信息系统学院 南京 210007）

1 引言

随着人们对海洋科学研究、商业开发及水下军事行动等需求的日益增加，迫切需要能够进行长时间工作、高可靠、低时延、低能耗的水下声学传感器网络（underwater acoustic sensor network，UASN），以满足人们在海洋水文信息探测、海洋渔业资源调查、海洋矿产资源勘探、水下灾害预警和水下入侵监测等方面的应用需求[1,2]。

在水下声学传感器网络应用之前，水下数据的感知和收集工作一般通过有线网络来完成，这种方式代价高昂并且需要大量工程技术辅助，灵活性很受限制[3,4]，而水下声学传感器网络将大量适合水下环境的传感器节点部署于监测水域，节点间通过声通信的无线方式自组织构成水下声学传感器网络，不仅部署代价相对低廉，且其分布式结构能够在水下监测应用中展现出更高的灵活度，具有广阔的应用前景。

本文首先针对水下声学传感器网络中传感器节点位置及功能的不同，提出了水下声学传感器网络系统模型；接着，对水下声学传感器网络国内外研究现状及发展动态进行了介绍；然后，着重分析了水下声学传感器网络物理层面临的一些技术挑战；最后，从3个方面对水下声学传感器网络的研究意义进行了总结。

2 系统模型

水下声学传感器网络结构是一个开放性的研究领域，对于不同的海洋环境和应用要求需采用不同的网络拓扑结构[5]。但总体来说，根据水下声学传感器网络中节点位置及功能的不同，可以得到水下声学传感器网络的原型系统模型，如图1所示。……