杜仲

有人说，海洋正在变得越来越“透明”，因为无以数计的水下无人机在工作着，让人类对海洋深处的细节了解得更多。这些自身带着电池和摄像头的“水下无人机”，你可以把它们理解成水下机器人，因为它们是全自动的机器；你也可以把它们理解成“水下飞机”，因为它们可以借助水力滑翔，速度可达每秒几米。

一般情况下，水下无人机工作时不涉及信号的传输：它把拍摄到的图像先存储起来，待到它浮出水面后，再让人读取。但如果地面工作人员需要通过它对海底的情况进行实时监视，问题就来了：如何把信号从水下传输到地面？

这个问题或许大出乎你的意料。在生活中，你只要鼠标轻轻一点，国外的网页就打开了，因为你的电脑通过光缆或电缆与全球的网络相连。退一步说，即使没接光缆、电缆，你也可以通过无线信号与远方的朋友联系。对于你来说，信號传输从来不是一个问题。

但水下的情况就大不一样了。首先，水下无人机要在海洋里大范围活动，倘若身上拽根电缆，未免太不方便。其次，它无法用无线电传输信号，因为电磁波很容易被水吸收，在水中不能传远。

大多数水下信号是用超声波来传送的，因为在水中超声波比电磁波能传播更长的距离。但即使这样，水对超声波的吸收也是不可忽视的，这意味着，超声波信号依然很容易失真，尤其是传输像图像那样动辄几百兆字节的大文件，不失真几乎不可能。

为了解决这个问题，一位日本科学家想出一个办法：首先，他在无人机的微型电脑上建立一套超声波图像数据库，数据库里的每个图像都对应一个固定的编码。……