ICS33.18

CCSM30

CASME

中國中小商業企業協會團體標準

T/CASMEXXXX—XXXX

水下光通信機

Underwateropticalcommunicationmachine

征求意見稿

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

中國中小商業企業協會??發布

T/CASMEXXXX—XXXX

水下光通信機

1范圍

本文件規定了水下光通信機的系統架構、設備的設計與制造要求以及軟件系統的測試要求。

本文件適用于水下光通信機的系統設計、制造以及軟件性能的驗收。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T25000.10-2016系統與軟件工程系統與軟件質量要求和評價（SQuaRE）第10部分：系統與

軟件質量模型

GB/T25000.51-2016系統與軟件工程系統與軟件質量要求和評價（SQuaRE）第51部分：就緒可

用軟件產品（RUSP）的質量要求和測試細則

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

水下光通信Underwateropticalcommunication

利用光信號在水下進行數據傳輸的通信方式。

3.2

通信效率CommunicationEfficiency

水下光通信機傳輸單位時間內的數據量。

3.3

安全性safety

水下光通信機傳輸過程中遵循的數據加密、身份驗證等安全措施。

4系統架構

水下光通信機由發射端、接收端和控制軟件三部分組成。系統總體設計架構示意圖見圖1所示。

圖1水下光通信機總體設計架構示意圖

1

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5設計與制造要求

5.1光學設計要求

5.1.1防水性能

水下光通信機需要具備良好的防水性能，以確保設備在水下環境中的正常工作。

5.1.2光學傳輸效率

光學設計應優化傳輸效率，以確保光信號在水下傳輸過程中的穩定性和可靠性。

5.1.3抗干擾能力

光學設計需要考慮降低外界光源干擾對信號傳輸的影響，提高抗干擾能力。

5.1.4適應不同水質條件

光學設計需要適應不同水質條件，包括淡水、海水等不同類型的水域。

5.1.5耐用性

光學設計應考慮到設備在水下環境中的長期使用，具備較高的耐久性和可靠性。

5.1.6數據安全性

光學設計需要確保數據在傳輸過程中的安全性，防止數據泄露或被第三方篡改。

5.2機械設計要求

5.2.1耐水性能

機械部件應具備良好的耐水性能，包括密封性能和防水性能，以確保設備在水下環境中的正常工作。

5.2.2耐壓性能

水下光通信機應具備足夠的耐壓能力，保證設備在較大水深下的可靠運行。

5.2.3抗沖擊性能

水下光通信機應具有較高的抗沖擊性能，以應對可能發生的碰撞或外界沖擊，并保護內部光學元件

不受損壞。

5.2.4材料選擇

機械設計時應選擇耐腐蝕、耐海洋環境腐蝕的特殊材料，以確保設備長期在水下環境中使用而不損

壞。

5.2.5維修與維護便捷性

機械設計時應注重設備的維修和維護便捷性，方便人員對設備進行必要的維修與保養。

5.2.6尺寸與重量

機械設計應考慮到設備的尺寸與重量，以滿足實際應用場景中的安裝、攜帶等需求。

5.3電氣設計要求

5.3.1防水性能

水下光通信機應具備良好的防水性能，以確保設備在水下運行時能夠正常工作。電氣部分應采用密

封和防水技術，確保設備內部電路和元器件不受水的侵蝕。

5.3.2抗濕度性能

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水下光通信機的電氣設計應考慮抗濕度的能力。應選用具有良好的抗濕性能的電子元器件和涂層材

料，以確保設備長時間在潮濕環境下可靠運行。

5.3.3電磁兼容性

電氣設計應考慮到設備的輻射和抗輻射特性，采取合適的傳輸線路和濾波措施等，保證設備在復雜

電磁環境中的穩定性。

5.3.4能耗管理

水下光通信機的電氣設計應考慮到能耗管理，以盡量減少設備對能源的消耗。應采用低功耗的電子

元器件、合理的節能措施和能源管理方案，以延長設備的續航時間。

5.3.5安全性

水下光通信機的電氣設計需要考慮設備在使用過程中的安全性。應采取防止電路短路、過熱或超壓

的保護措施，并配備可靠的過載保護裝置，確保設備在異常情況下自動斷電以保護用戶和設備的安全。

5.4通信效率要求

5.4.1高傳輸速率

水下光通信機應具備較高的傳輸速率，以滿足大容量數據在水下進行高速傳輸的需求。通過采用先

進的光通信技術和高帶寬的光纖傳輸介質，提供更快的數據傳輸速度。

5.4.2低誤碼率

水下光通信機應保證通信鏈路的穩定性和可靠性，在水下環境中降低誤碼率。通過使用優化的調制

解調技術、前向糾錯編碼等方法，確保數據傳輸過程中的高精度和低誤碼率。

5.4.3高抗噪聲干擾能力

水下光通信機應具備較強的抗噪聲干擾能力，通過采用適當的信號調理、信道均衡和噪聲抑制算法

等方法來提高抗噪聲干擾的能力。

5.4.4長距離傳輸能力

水下光通信機應具備一定的長距離傳輸能力，以滿足大范圍水下通信的需求。通過使用低衰減的光

纖材料、增強發送功率和接收靈敏度等方法來提高傳輸距離。

5.4.5多用戶支持

水下光通信機需要具備多用戶支持能力，可以同時處理多個用戶的數據傳輸需求。通過采用多路復

用技術或多個光纖通道來實現多用戶的同時通信。

5.5安全性要求

5.5.1數據加密

水下光通信機應支持數據的加密傳輸，以保護數據的機密性和完整性。采用強大的加密算法和密鑰

管理機制，確保數據在傳輸過程中不被未經授權的第三方獲取或篡改。

5.5.2身份認證

水下光通信機應具備身份認證功能，確保只有合法的用戶可以訪問和使用設備。通過采用有效的身

份驗證和授權機制，防止未經授權的用戶獲取設備的控制權。

5.5.3防護物理安全

水下光通信機須具備防護物理安全，以防止設備受到未經授權的物理訪問或損壞。包括選擇適當的

安裝位置、加固設備外殼、安裝防護罩等措施來保護設備。

5.5.4抗干擾能力

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水下光通信機應具備較強的抗干擾能力，以應對各種電磁干擾和噪聲源的影響。采用抗干擾設計和

技術，確保設備在復雜電磁環境中的穩定工作。

5.5.5基于權限的訪問控制

水下光通信機應提供基于權限的訪問控制機制，以確保只有具備相應權限的用戶可以對設備進行配

置和管理。通過分配不同級別的權限，限制非授權人員對設備進行操作。

5.5.6故障監測與報警

水下光通信機需要具備故障監測和報警功能，及時發現設備故障或異常情況，并向相關人員發送警

報信息，以便及時采取措施予以解決避免安全風險。

6測試與驗收

6.1光功率測試

將光纖接入機端口，使用光功率計測試光功率是否達到設計要求，并記錄測試數據。

6.2傳輸速率測試

在水下設置一對測試機，發送大量數據，記錄傳輸速率和連續工作時間，驗證其傳輸質量。

6.3壓力測試

對水下光通信機進行壓力測試，模擬深海環境下的壓力，確保光學設備在高壓下正常工作。

6.4環境適應性測試

將光通信機放置在深海環境中，模擬各種海洋環境，如鹽霧、水壓、溫度等，確保設備能夠在極端

環境下正常使用。

6.5可靠性測試

運行光通信機連續運行數天或數周，以驗證其可靠性和長期穩定性。

6.6驗收測試

最終驗收測試包括基于實際使用情況的測試，如測試它是否滿足預期的傳輸距離和帶寬要求等。

7水下光通信機控制軟件

7.1測試項目

7.1.1系統的功能性

系統的功能性應包括如下項目：

a)驗證100m距離通信是否正常；

b)驗證能否達到1Gbps速率峰值；

c)接收靈敏度性能；

d)跟瞄性能測試；

e)接受視場角測試；

f)重量測試；

g)設備體積測試；

h)非常規前置條件下，100m距離通信是否正常；

7.1.2系統的性能效率

通信速率響應時長驗證。

7.2技術指標

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a)測試環境確認有效后的測試數據應正確有效；

b)測試需求應覆蓋軟件說明書的所有需求；測試項目應覆蓋全部測試需求。

8試驗方法

8.1測試環境