为了验证本节中提出的水声通信链路质量模型，2015年7月15日，在青岛集洪滩水库进行了湖泊试验（图8.4）。水库周长14.3 km，水深约10 m。实验中使用了两个Evologics水下通信调制解调器（图8.5），一个是在靠近岸边平台的2 m处浸入水中；另一个位于USV下方，是一个移动节点，距离水面3 m。一个采样频率为256 kHz的自足式水听器固定在USV下约1 m处，用于记录和监测通信信号。USV还有其他设备，如CTD、气象站、GPS、电子罗盘、单波束测深仪等。
图8.4 USV的湖泊实验
图8.5 两个Evologics水下通信调制解调器
1）定点通信实验
通常，水声通信网络节点之间的水平距离为1 km。考虑到这一点，湖泊实验设计为一条长1 km的直线路线。USV每隔50 m自动到达直线路线上的指定位置（图8.6）。然后，USV处于静止状态发送和接收信号。由于实验条件恶劣及操作不当等原因，在250 m、500 m、800 m三个探测点上都有数据丢失。
如图8.7所示，在1 km内，信号强度从约89 dB衰减到约42 dB。
图8.6 定点路线图
图8.7 定点强度衰减(www.xing528.com)
2）移动通信实验
海洋环境和USV的航行状态对通信链路强度有影响。为了测试影响，进行了移动实验。定义了目标轨迹为沿北方向的直线，起点为北纬36°20′35″，西经120°12′25″，终点为北纬36°21′12″，西经120°12′25″（图8.8）。在移动通信实验中，USV采用路径跟踪自动控制，实现了直线1 km的自动航行。
在USV模型中，影响参数主要是横摇、纵摇和速度。根据来自车载电子罗盘的数据，USV的横摇变化率和纵摇变化率示于图8.9中。
图8.8 移动路线图
图8.9 纵摇率和横摇率随距离的变化
在图8.10中，可以看到这三个参数变化缓慢。它们在一定范围内变化，符合规定。然而，它们在100～200 m剧烈波动。与上面的定点通信实验相比，在1 km以内，信号强度衰减约5 dB，产生这种现象是因为USV的运行条件和海洋环境在实验时的实际状况发生变化。
图8.10 速度随距离的改变
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