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在(zài)太空(kōng)享(xiǎng)受全WiFi智能家居是什么体验?
来源: | 作者:energy-448 | 发布时间: 1489天前 | 1066 次(cì)浏览 | 分享(xiǎng)到:
通过(guò)天地通信链路(lù)和视频通话设备,神舟十二(èr)号的飞行人员已经能够实现(xiàn)空间站(zhàn)与地面的双向视频通话和收发电子邮件(jiàn),并(bìng)可借助视(shì)觉监(jiān)视系统实现太(tài)空监测,还能通(tōng)过手(shǒu)持终端(duān)实现类似智能家居的(de)控制。

6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞(fēi)船的长征(zhēng)二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火(huǒ)发射,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状(zhuàng)态良好(hǎo),发射取得圆满(mǎn)成功。

15时54分,神州十二号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核(hé)心舱前向端口,与此(cǐ)前已对接的(de)天舟二(èr)号货(huò)运(yùn)飞船一起构成三舱(船)组(zǔ)合体,整个(gè)交会对接过程历(lì)时约6.5小时。 

这(zhè)是我国载人航天工程立项实施以来的第19次(cì)飞(fēi)行任务,也是继今(jīn)年4月29日与5月(yuè)29日,我国先后成(chéng)功发射空间站天(tiān)和核心舱和天舟二(èr)号货运(yùn)飞船(chuán)后,在空间站阶段的首次载(zǎi)人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核(hé)心舱进行(háng)自主快速交会(huì)对接。不仅如此,组合体飞行(háng)期间,航天员将进驻天和核心舱,完(wán)成(chéng)为期3个(gè)月(yuè)的在(zài)轨驻留。

 

对于(yú)载人航天(tiān)而言,各类最(zuì)前沿科(kē)技的应用理所应当。事实上,通(tōng)过天(tiān)地(dì)通信链路和视频通话设备(bèi),神(shén)舟十(shí)二号(hào)的飞行人员(yuán)已经能(néng)够实现空间站与地面(miàn)的双向视频通话和收发电(diàn)子邮件,并可借助视觉监视系统实现太空监(jiān)测,还能通过手持终端实现(xiàn)类似智能家居的控(kòng)制。 通信(xìn)系统(tǒng):天地信(xìn)息传(chuán)输的“高速公路”

尽管目前的空地(dì)通(tōng)讯已经相对发达,但对于航空领域而言(yán),尤其是在空间站中,想要进行高水平的通信并不容易(yì)。在(zài)神(shén)州十二及(jí)空间站的太空(kōng)探索中,中(zhōng)国电科网(wǎng)络(luò)通信研(yán)究院(54所(suǒ))研(yán)制的遍布国内外的通信测(cè)控系统,将在神舟十二号发射段、交会对接(jiē)段、组合体在轨(guǐ)运(yùn)行段、返回舱着陆搜索救援段的全(quán)过(guò)程,发挥(huī)重要的通信和(hé)测控作用。 



 我们可以想象,载人飞船和(hé)货运飞船均在宇宙中(zhōng)高速(sù)飞行(háng),神州(zhōu)十二号若想要(yào)与(yǔ)天舟二(èr)号进(jìn)行交会,这就(jiù)需要测(cè)控系统实(shí)时(shí)对飞船进行测控。在此(cǐ)次神州(zhōu)十(shí)二及空(kōng)间站(zhàn)的任务中(zhōng),统一测(cè)控(kòng)系统通过对分布在酒泉、天津、青岛、厦门、渭南、智(zhì)利等测控站点进行整合,这是因为(wéi)任何(hé)一(yī)个地面站都(dōu)不可能随时与飞船构成通信链(liàn)路,之(zhī)后通过遥测、外(wài)测,即可对天舟二号和神舟十二(èr)号进行远(yuǎn)距(jù)离引导,从而精确控(kòng)制他们进入对接轨道。 在地面测(cè)控站的“可视范围”下,空地通信优先采用地面设(shè)备。不过,测控系(xì)统则为(wéi)天地之间提供了多条通(tōng)信链路,有(yǒu)效支持天地(dì)之间(jiān)的话音、图像传输(shū)等服务(wù);不仅如此,各(gè)测控链路之间(jiān)互为备份,中继星(xīng)也站得高、看得远(yuǎn),覆盖范围广。 


卫通站

此外,卫星通(tōng)信系统也是天地信息传输的“高(gāo)速公路”。 网络通信研(yán)究院研制的天链一号地面终端站是数据中继(jì)卫星(xīng)系(xì)统的(de)重要组成部分,是保证天地(dì)信息传(chuán)输的关(guān)键。中继卫星数据传输容(róng)量大(dà)、传输速度(dù)高,真正保(bǎo)障了天地传输的实现。不仅如此(cǐ),天链(liàn)一号的地面终端(duān)站(zhàn)还采用(yòng)了自(zì)主研(yán)制的全国产化平台监控系统,实现了链路资源的(de)自动(dòng)化分配及故障(zhàng)自(zì)动处(chù)置(zhì),提高了(le)任务运行(háng)的可靠性,缩短了任务准备和故障处置时间。 



     
同时,天地通监控中心系统还(hái)可以实现音、视频图(tú)像(xiàng)的双向传递,让航(háng)天员和地(dì)面人员(yuán)进行(háng)实时图像交(jiāo)互。 总(zǒng)而(ér)言之天地通监控中心系统在(zài)天与地之间架起一座(zuò)完整、清晰、流(liú)畅的(de)宽带通信大桥;架设在太空36000千米的三颗中继卫(wèi)星组(zǔ)网运行,通过地面(miàn)测(cè)控站(zhàn),在天(tiān)与地之(zhī)间打造了一条宽带、高效、可(kě)靠的通信传输(shū)天路。 硬核技术(shù):辅助航天员实现目标(biāo)


在神州(zhōu)十二号的既定任务(wù)中,航天员将开展机(jī)械臂操作、太空出(chū)舱等活动,而(ér)空间站(zhàn)的机械臂也是本次(cì)飞行(háng)任务的(de)一大亮点。 核心舱的(de)天(tiān)和机械臂是一(yī)款七自由度机械臂,采用了“肩部3关节+肘部1关节(jiē)+腕部3关节(jiē)”的配置方案。全(quán)展(zhǎn)开(kāi)长(zhǎng)度可(kě)达10.2米,其中,肩部与腕部的配置(zhì)方(fāng)案(àn)相同,各有一个末端执行器,用于对接(jiē)舱体表面的适配(pèi)器,因(yīn)此具(jù)备舱体(tǐ)表面爬行功(gōng)能(néng)。 

    
 在这次任务中,天和(hé)机械臂就将辅助航天员进行“太空漫步”,即(jí)支持航天员(yuán)进行出舱活动。除(chú)了辅助(zhù)出舱以(yǐ)外(wài),天和(hé)机械臂还能(néng)承担包括(kuò)舱外(wài)状(zhuàng)态(tài)监视检查、负载搬(bān)运、舱(cāng)外设备安(ān)装、悬停飞行器(qì)捕(bǔ)获及(jí)辅(fǔ)助对接等任务。 而之所以能够承(chéng)担如此重任,也离不开天和(hé)机械(xiè)臂专门(mén)配备的一(yī)套视觉(jiào)监视系统。该系统通过在肩部、腕部、肘部各自配置1台视觉(jiào)相机,其中,肩部与腕部视觉相机是舱外状态监视与(yǔ)舱表状态检查的主(zhǔ)要设备,可用于检查空(kōng)间碎片撞击、舱内气体泄(xiè)露导致的(de)失(shī)压问题。 同时,天(tiān)和机械臂具备(bèi)承载25吨级舱段实施转(zhuǎn)位对接的能力,将(jiāng)作为实验舱转位对接的备份手段。 

     除天和机械臂(bì)外,航天员随(suí)身携带的骨(gǔ)传导耳机也是保障行动的关键(jiàn),其(qí)可帮助(zhù)航天员在各个舱段都能顺利进(jìn)行通(tōng)话(huà)。 不仅如(rú)此,根(gēn)据国际同行的经验,航天员在太空中(zhōng)有相当一部分(fèn)工(gōng)作(zuò)是进行舱内组装(zhuāng)和(hé)维修,也就是完成空间站的建造任务,以及保持空间站十几年的运行,有很多组装和维护维修工(gōng)作需要航天员在太空(kōng)中独立完成(chéng),其(qí)中有一(yī)些甚至需(xū)要出舱,在舱外完成。 



     仅(jǐn)在天(tiān)和核(hé)心舱中,就有(yǒu)1243台(tái)设备,这些(xiē)设备的很多组装工作都(dōu)需要航天(tiān)员手工完成。为了让航天员的维修和(hé)组装工作能够更加准(zhǔn)确、高效,设计(jì)师(shī)们从标志、颜色(sè)、外形等方面对要维修(xiū)组装的设备、线缆和(hé)插(chā)头采取了一些措(cuò)施,确保航天员在太空操(cāo)作时(shí)“不看错、不误(wù)操作”。 全屋智能家居:未来空间站的(de)标(biāo)配

       在此前首飞成功(gōng)的(de)长征五(wǔ)号(hào)B运载火箭上,搭载着(zhe)我国新一(yī)代载(zǎi)人飞船试验船,试验船(chuán)完成了“时间触发(fā)以太网星载原型系统”试验(yàn)任(rèn)务。 据悉(xī),此次(cì)完成试验的“时间触发(fā)以太网星载原型系统”,简单说就(jiù)是科研人员在(zài)飞船(chuán)上搭建了(le)一个(gè)高速局域网(wǎng),将各个系统联通了起来。试验过程中,该系统完成了(le)时钟同步、多源数据采样、高清图像传输等功能验证,实现(xiàn)了系统间数据(jù)的(de)高速传输;这是我国首次开展该技术的空间试验,标志(zhì)着我(wǒ)国在该领域(yù)具有了核(hé)心技术能(néng)力(lì)。与(yǔ)当(dāng)前(qián)主(zhǔ)流局域网速(sù)率(lǜ)相比(bǐ),该系统性能提升了1000倍。



     
事实上,空间站核(hé)心舱已(yǐ)经(jīng)实现WiFi覆盖。通(tōng)过“时间触发(fā)以太网星载原型系统”,航天员可以在空间站里也形成类似智能家居的智能航天器信息体系。例如,航天员人手配备了一台手持(chí)终端,可以根据(jù)个(gè)人需(xū)求通过(guò)APP调节舱(cāng)内照明,睡眠模式、工作模式、运动模式(shì),甚至仅仅通过(guò)光线改变即可调解(jiě)情(qíng)绪,从而避免由于长时间处于单调(diào)环境中所带来的不适。



       不仅如此,设计人员还在地(dì)面配备了一个和天空中一模一样的空间站,以确保(bǎo)在遇到突发情况时,地面人(rén)员(yuán)能够(gòu)根据模拟空间站的实际情况,给太空中的航(háng)天员(yuán)提供强有力的地面(miàn)支持。

 写(xiě)在最后

       空间(jiān)站(zhàn)是人(rén)类(lèi)探索浩瀚宇宙(zhòu)深空的唯一前哨所。目(mù)前,全球仅有(yǒu)中国空间站和美国及俄罗斯主导的国际空间站(zhàn)。不过,美国、俄罗斯已经先后开始退出该领域。随着(zhe)未来国(guó)际空间站的(de)退役,届时中国空(kōng)间站可能成(chéng)为太空(kōng)中唯一的空间站。而随(suí)着各类新技术在空间站的不断应(yīng)用,我国(guó)这一(yī)“太空之家(jiā)”或(huò)也将发挥出越来(lái)越大的价值(zhí)。

JDB(中国电子)官方网站

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