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在(zài)太(tài)空享受全WiFi智能家居(jū)是什么体验(yàn)?
来源: | 作者:energy-448 | 发布(bù)时(shí)间: 1488天前 | 1065 次浏览 | 分享到:
通过天地通(tōng)信(xìn)链路和视(shì)频通话设备,神舟十二号的飞行(háng)人员已经(jīng)能够实现空(kōng)间站与地面的(de)双(shuāng)向视(shì)频通话和收发(fā)电子邮件,并可借助视觉监视系统实现太空监测,还能通过手持终(zhōng)端(duān)实现类似智能家居(jū)的控制。

6月17日9时22分,搭载神舟(zhōu)十(shí)二号载人飞船(chuán)的长(zhǎng)征二号F遥十二运载(zǎi)火箭,在酒泉卫(wèi)星(xīng)发射中心点火发射,顺利将聂海胜(shèng)、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太(tài)空,飞行乘组(zǔ)状态良好,发射取得圆满成功(gōng)。

15时54分,神州十二号采用自(zì)主快速交会对接模(mó)式成功对(duì)接于天(tiān)和核(hé)心舱前向端口(kǒu),与此前已对接的天舟二号货运(yùn)飞(fēi)船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。 

这是我国(guó)载人航(háng)天工程立项实施(shī)以来的第19次飞行任(rèn)务,也是继(jì)今年4月29日(rì)与5月29日,我国先后(hòu)成功发射空间(jiān)站天(tiān)和核心舱和天舟二号货运飞(fēi)船(chuán)后,在空间站(zhàn)阶(jiē)段的首(shǒu)次载人飞行任务。飞船入轨后(hòu),将按(àn)照预(yù)定程序,与天和核心(xīn)舱进行自主快速交会对接。不仅如此,组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留。

 

对(duì)于载人航天而言,各类(lèi)最前沿科技的应用理所应当。事实上,通过天地通信链路和视频通话设备,神舟十(shí)二号的飞行(háng)人员已经能够(gòu)实现空间站与地面(miàn)的双向(xiàng)视频通话和(hé)收发电子(zǐ)邮件(jiàn),并可借助(zhù)视(shì)觉监视系统实现太空监测,还能通过手持终端实现类(lèi)似智(zhì)能家居的控(kòng)制。 通信系统:天地信息传输的“高速公路”

尽管目前的空地(dì)通讯已经相对发达,但对(duì)于(yú)航空领域而言,尤其是在空间站中,想要进行高水(shuǐ)平(píng)的通信并不(bú)容易(yì)。在神州十二及空间(jiān)站(zhàn)的(de)太空探(tàn)索中,中国电科网络通信研究院(54所)研制的遍布国(guó)内外的通信测控系(xì)统,将在神舟十(shí)二号发(fā)射段、交会对接段、组合体在轨运行段、返回(huí)舱着陆搜索救(jiù)援(yuán)段的全过程,发挥重要(yào)的通信和(hé)测控(kòng)作用。 



 我们可以想象(xiàng),载人(rén)飞船(chuán)和(hé)货(huò)运飞船均在宇(yǔ)宙中高速(sù)飞行,神州十二(èr)号若想要与天舟二号进行交会,这就需要测控系统实(shí)时对飞(fēi)船进行测控。在此次神州十二(èr)及空间站的任务中,统一测控系统通(tōng)过对分布在酒泉、天津、青岛(dǎo)、厦(xià)门(mén)、渭(wèi)南(nán)、智利等测控站点进行整合,这是因为任(rèn)何一个地面站都不可能(néng)随时与飞船构成通信链(liàn)路,之后通过遥测(cè)、外测,即可对天舟二号和神(shén)舟十二号进行远距(jù)离引导,从而精确控制(zhì)他(tā)们进(jìn)入对接轨道。 在地面测控站的“可视范围(wéi)”下,空地通(tōng)信(xìn)优先采用地面(miàn)设备。不过,测控系(xì)统(tǒng)则(zé)为天地之间提(tí)供了多条(tiáo)通信链路,有(yǒu)效(xiào)支持天地之间的话(huà)音(yīn)、图像传(chuán)输等服务(wù);不(bú)仅(jǐn)如此,各测控(kòng)链路之间(jiān)互为备份,中继星也(yě)站得高(gāo)、看得远,覆盖范围广。 


卫通站

此外,卫星通(tōng)信(xìn)系统也是天地(dì)信息传输的“高(gāo)速公路”。 网络通信(xìn)研究院研制的天链一(yī)号地面终端站(zhàn)是数据中继(jì)卫星系统的重(chóng)要组成(chéng)部分,是保证天地(dì)信息(xī)传输的关键。中继卫星(xīng)数据传输容量大、传输速(sù)度高,真(zhēn)正保(bǎo)障了天地传输(shū)的实现。不仅(jǐn)如此,天(tiān)链一号的地面终端站还采用了自主研(yán)制(zhì)的全国产化平台监控系(xì)统,实现了链路资(zī)源的自动化分配(pèi)及故障自动处(chù)置,提高了任务运行的可靠性,缩短了任(rèn)务准备和故障处(chù)置(zhì)时(shí)间(jiān)。 



     
同时,天地(dì)通监控中心系统还可以实(shí)现(xiàn)音、视频图像的双向传递,让航天员和地面人员进行实时图像交(jiāo)互。 总而言之天地通(tōng)监控中心系(xì)统(tǒng)在天与地之间架起一座(zuò)完整、清晰、流畅的宽带通(tōng)信大桥;架设在太空36000千米的(de)三颗中继卫星组网运行,通过地面测控站,在(zài)天与地之间打(dǎ)造了一条宽带、高效、可靠的通信传输天路。 硬核技术:辅助航天员实现目标(biāo)


在神州十(shí)二(èr)号的(de)既定任(rèn)务中,航天(tiān)员将开展机械臂(bì)操作、太空出(chū)舱(cāng)等活动,而空(kōng)间(jiān)站的(de)机械臂也(yě)是本次飞行任(rèn)务的一大亮点。 核心舱的天和机械臂是一款七自由度机械臂,采用了“肩部3关节+肘部1关节+腕(wàn)部3关节”的配置方案(àn)。全展(zhǎn)开长度可达10.2米,其中,肩部与(yǔ)腕部的配(pèi)置方案相同,各有一个(gè)末端执行器(qì),用于对接舱体表面的适配器,因此具(jù)备舱体表面爬行功能。 

    
 在这(zhè)次任务(wù)中,天和机(jī)械臂(bì)就将辅助航天员进行“太空漫步”,即支(zhī)持航(háng)天员进行出舱活动(dòng)。除了辅助出舱以(yǐ)外,天和机械臂(bì)还能承担包括舱外状态监视检查、负载搬运、舱外设(shè)备安装、悬停飞行器捕(bǔ)获及(jí)辅助对接等任务。 而(ér)之所以(yǐ)能够承担如(rú)此重任(rèn),也离不开天和机械(xiè)臂专门配(pèi)备的(de)一套视(shì)觉监视(shì)系统。该系统(tǒng)通过(guò)在肩部、腕部、肘部各自配置1台(tái)视觉(jiào)相机,其中,肩部与(yǔ)腕(wàn)部视觉(jiào)相机是舱外状态监(jiān)视与舱表状态检查的主要设备,可用于检查空间碎片撞击、舱内气体泄露导致的(de)失压(yā)问题。 同时,天和机械(xiè)臂具备承载25吨级舱段(duàn)实施(shī)转位对接的(de)能力,将作(zuò)为实验舱转位对(duì)接的备份手(shǒu)段(duàn)。 

     除天和机械臂外,航天员随身携(xié)带的骨传(chuán)导耳机也(yě)是保障行动的关键,其可帮助航天员在各个(gè)舱段都能(néng)顺利进(jìn)行通话。 不仅(jǐn)如此,根(gēn)据国(guó)际(jì)同行的经验(yàn),航(háng)天员在太空中有相当一(yī)部分(fèn)工作(zuò)是进行舱内组装和(hé)维修,也就是完(wán)成空(kōng)间站的(de)建造任(rèn)务(wù),以及保持空(kōng)间站(zhàn)十几年的运(yùn)行,有很多组装和维护(hù)维修工作需要航天(tiān)员在太空中独(dú)立(lì)完成,其中有(yǒu)一(yī)些甚至需要出舱,在舱外(wài)完成。 



     仅在(zài)天和核(hé)心舱中,就有1243台(tái)设备,这些(xiē)设备的(de)很多组装工作都需要航天员手工完成。为了让航天员的维修和组装工作能(néng)够更加准确、高效,设计师们从标志(zhì)、颜(yán)色、外形等方(fāng)面对(duì)要(yào)维修(xiū)组装(zhuāng)的设备(bèi)、线缆和插头采取了一(yī)些(xiē)措(cuò)施,确保航天员在(zài)太空操作时“不看错(cuò)、不误操作”。 全屋智能家居:未来空间站的标配

       在此前首飞成功的长征五号B运载火箭(jiàn)上,搭载着我(wǒ)国新一(yī)代载人飞船试验船,试验船完成了“时间触发以太网星载原(yuán)型系(xì)统”试验任(rèn)务(wù)。 据(jù)悉,此次完成试验的“时(shí)间触发以太网星载原型系统”,简单(dān)说就是(shì)科研人员在飞船上(shàng)搭(dā)建了一个高(gāo)速局域网(wǎng),将各个系统联通了起来。试验(yàn)过程中,该(gāi)系统完成(chéng)了时钟(zhōng)同步、多源数据(jù)采(cǎi)样(yàng)、高清图(tú)像(xiàng)传输等功能验证(zhèng),实现了系统间数据的高速传(chuán)输(shū);这(zhè)是我国首次开展该技(jì)术的空间试(shì)验,标(biāo)志着我国在该领(lǐng)域具有了核心技术能力。与当前主流局域网速率相比,该系统性能提升了(le)1000倍。



     
事实上,空间站核心舱已经实(shí)现WiFi覆盖。通过“时间触发(fā)以太网星载原(yuán)型系统”,航天员可以在空间站(zhàn)里(lǐ)也形成类似智能(néng)家(jiā)居的智能航(háng)天(tiān)器信息体系(xì)。例如,航天(tiān)员人(rén)手配备了(le)一台(tái)手持终端,可以根据(jù)个人需(xū)求通过APP调节舱内照(zhào)明,睡眠(mián)模(mó)式、工作模式、运动模式,甚至仅(jǐn)仅通过光线改变(biàn)即(jí)可调解(jiě)情绪,从而(ér)避免由于长时(shí)间处于单调环(huán)境中所带来的不适。



       不(bú)仅如此,设计(jì)人员还(hái)在(zài)地面配备了一个(gè)和天(tiān)空中一模一(yī)样(yàng)的空间站,以确保在遇到突发情况时(shí),地面人员能够根(gēn)据模拟空间(jiān)站的实(shí)际情况(kuàng),给太空中的航(háng)天员提供强有力的地面支持。

 写在最后

       空间站是(shì)人类(lèi)探索浩瀚宇(yǔ)宙深空的唯一前哨所。目前,全(quán)球仅有中国空间站和美国及俄罗斯主导的国际空间站。不过,美国(guó)、俄(é)罗斯已经先(xiān)后(hòu)开(kāi)始退出(chū)该领(lǐng)域。随着未来国际(jì)空间站的退役,届时中(zhōng)国空间(jiān)站可能成为太(tài)空中唯一的空间站。而随着各类(lèi)新技(jì)术在空间(jiān)站(zhàn)的不断应用,我国这一“太空(kōng)之家”或也将(jiāng)发挥出越来越大的(de)价值。

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