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科學家評估了游泳池、魚缸和海洋中的聲學調制解調器 。 該系統首先在水箱和水池中進行評估 ， 以在受控條件下測試調制解調器 。 由于封閉的配置、堅硬的墻壁和較淺的深度 ， 這些環境促進了多徑反射 ， 近似于在公海部署中觀察到的干擾類型 。 科學家在開闊的海洋中測試了整個系統 ， 潛水員遠程調整魚的狀態并將其導航到復雜水下環境中的興趣點 。 在三天的時間里進行了六次潛水 ， 探索斐濟索莫索莫海峽 。
該位置提供了具有不同潮汐條件的眾多珊瑚礁環境 ， 允許在可以研究海洋生物相互作用和珊瑚礁生物群落的現實條件下評估索菲 。 機器人在每次潛水期間進行了約四十分鐘的連續觀察 ， 在平均深度和最大深度十八米的情況下總共進行了約二百四十分鐘的受控探索 。 科學家在淺海水域進行了另外九十分鐘的預備游泳測試 ， 以測試控制系統、通信和視頻記錄 。
所有這些測試都評估了索菲的仿生驅動的有效性以及用于遠程控制的聲學通信接口的可用性 。 操作員和索菲之間的距離通常在一到十米之間 ， 兩名或多名潛水員使用、佳能和相機在幾米的距離內記錄了機器人沿著珊瑚礁和跟隨其他魚的軌跡 。 在五次潛水中進行了定性觀察 ， 在此期間索菲探索了珊瑚礁環境 。 在每次潛水開始時調整磁力重量以獲得中性浮力 ， 然后通過聲學調制解調器連續操作機器人 。 控制器和機器人之間的距離是變化的 ， 以了解有效的通信范圍 。
這條魚被引導穿過珊瑚礁 ， 盡可能接近有趣的環境特征和海洋生物 。 這種潛水提供了對索菲在受限和非受限區域的游泳能力、聲學通信可靠性以及索菲對附近魚類的影響的定性觀察 。 考慮到設計約束 ， 科學家設計了一種調制方案 ， 該方案可以在微控制器上的軟件中有效實現 ， 同時仍對多徑效應和多普勒頻移具有魯棒性 。 它使用基于脈沖的頻移鍵控和利用算法和自定義動態峰值檢測算法的計算效率高的軟件定義解調方法 。
所選參數支持兩千零四十八條不同的消息 ， 數據速率為二十位每秒時每秒一條消息 。 期望的魚狀態 ， 編碼為十六位字 ， 每秒從控制器傳輸一次 。 每個命令描述了魚的期望狀態 ， 包括尾部振蕩頻率、振蕩幅度、俯仰或深度、偏航和視頻記錄 。 此外 ， 一次潛水專門用于在基線深度約七米的海底進行定量游泳測試 。 研究人員安裝了幾根預先測量好的繩索來定義參考體積于測量和拍攝機器人直線游泳、右轉、左轉、上潛和下潛的能力 。
并對每種能力進行了三次試驗 。 在所有試驗中 ， 推力設置為最大 ， 波動頻率設置為中等 。 對于右轉和左轉 ， 俯沖飛機設置為空檔 。 對于向上或向下游泳 ， 偏航設置為中性 。 偏航和俯仰對于直線游泳都是中性的 。 在每次試驗開始時 ， 潛水員將魚重新定位到參考體積的一個邊界平面中心的起始位置 ， 然后在不推動魚的情況下釋放魚 。 這位潛水員也在試驗期間做筆記 。
【機器人|控制器和機器人之間的距離是變化的，以控制有效的通信范圍】第二名潛水員從起始位置指揮所需的魚群狀態 。 另外兩名潛水員從側面和頂部拍攝了試驗 ， 站立或漂浮在參考體積的邊界 。 在所有會話中 ， 潛水員接口模塊使用二十每秒的比特率每秒傳輸一次所需的魚狀態 。 通過記錄發送器和接收器的命令日志 ， 可以提取索菲成功接收和執行命令的百分比 。 此外 ， 關于可達到的通信距離、真實世界障礙物對傳輸可靠性的影響、環境噪聲的影響以及系統對周圍生物的影響的定性觀察是制成 。
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