跟蹤海底的無人機或鯨魚非常困難，因為 GPS 信號在海水中會迅速分解。通常跟蹤水下物體是使用聲學(xué)信號完成的，但使用該技術(shù)的跟蹤設(shè)備通常需要電池，因此壽命很短。麻省理工學(xué)院有一個新的解決方案，可以更輕松地進行海洋探索和跟蹤被稱為水下反向散射定位或 UBL 的海洋生物。

UBL不發(fā)出聲音信號。相反，它反射來自其環(huán)境的調(diào)制信號。該技術(shù)可以為研究人員提供凈零能量的定位信息。麻省理工學(xué)院的研究人員表示，該技術(shù)仍在開發(fā)中，但 UBL 可以為海洋保護主義者、氣候科學(xué)家和海軍提供關(guān)鍵工具。

聲學(xué)信號的一大缺點是產(chǎn)生其工作所需的聲音會消耗大量功率。用于聲音信號的設(shè)備消耗電池的速度非?？欤虼撕茈y長時間跟蹤物體或動物。例如，更換連接到鯨魚的傳感器上的電池非常困難。UBL 可以在未來解決這些問題。

UBL 傳感器中使用的材料會根據(jù)機械應(yīng)力產(chǎn)生自己的電荷。當(dāng)振動聲波 ping 傳感器時，UBL 設(shè)備上的壓電傳感器可以使用該電荷選擇性地將一些聲波反射回環(huán)境中。接收器將反射序列(稱為反向散射)轉(zhuǎn)換為反射聲波的一個模式和未反射聲波的零模式。

該二進制代碼可以提供有關(guān)海洋溫度或鹽度的信息。理論上，同樣的原理可以通過發(fā)射聲波，然后檢查聲波從壓電傳感器反射并返回觀察單元需要多長時間來提供位置信息。經(jīng)過的時間可用于計算觀察者和壓電傳感器之間的距離。

UBL MIT 目前正在解決一些挑戰(zhàn)。一個挑戰(zhàn)是聲波不能直接在觀察裝置和傳感器之間傳播。它們還可以在海面和海床之間移動，并在不同時間返回裝置。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，研究人員使用跳頻在一系列頻率上發(fā)送信號。這些設(shè)備還可以根據(jù)海洋的深度修改使用的比特率以獲得理想的性能。