易坊好文馆

  1. 首页 > 玩科技 >

摄像机|揭秘太空授课背后天地通信测控网

3月23日 ， “天宫课堂”第二课在中国空间站开讲 。 “天宫课堂”第二课的内容要从400公里外的近地轨道传回地球 ， 不是一件简单的事 ， 这背后离不开一条高效、稳定的通信传输“天路” 。
要想完成这场天地通话 ， 需要空间站、天链中继卫星和地面站的通信系统共同参与 。 采访人员从中国电科了解到 ， 为实现天地互联互通、即时通话 ， 中国电科专门研制了天地卫星通信系统 ， 保证天地通信畅通无阻 。
具体来看 ， 为了完成地面人员与航天员之间的语音、图像等信息传输任务 ， 中国电科在陆海空天、国内外各测控站点布设了多型号统一测控系统、遥测系统 ， 这些地面测控系统与中继卫星 ， 共同织就了立体通信测控网 。
为实现高速率、大数据的传输 ， 中国电科对卫星通信设备硬件及软件进行了升级改造 ， 采用自主研制生产的大功率功放和高速调制解调器 ， 大大提升了卫星通信传输能力 ， 可满足载人空间站长期在轨运行数据传输的要求 。
在搭建通信高速传输通道的同时 ， 保障天地话音图像高质量传输也是重中之重 。
为了给地面传输清晰的画面 ， 中国电科研制了多种天地图像编解码终端 ， 可适应载人空间站多舱、多场景天地图像传输要求 ， 实现语音、视频图像的双向传递 ， 让航天员和地面人员进行实时交互 ， 为天地联通构建可视化平台 。
在2013年的太空授课中 ， 摄像机数量非常有限 ， 舱外、舱内各有两个摄像机 ， 再加上一个移动相机 ， 一共只有5台摄像机 。 这次“天宫课堂”连线中使用的摄像机种类繁多 ， 有用于舱内环境监视的广角定向摄像机 ， 有用于细节监视的变焦云台摄像机 ， 也有用于直播授课的便携无线手持摄像机 。
高速通信处理器是天地通信的“利器”之一 ， 它在中国空间站与地球之间架起一座无形的“鹊桥” ， 使得中国空间站上的图像、话音数据以及其他载荷用户数据 ， 能实时、准确地在这个无形“桥梁”上通过 ， 传送到地球 。
【摄像机|揭秘太空授课背后天地通信测控网】在“天宫课堂”的授课中 ， 航天员老师们与地面的学生交流 ， 离不开中国航天科技集团八院电子所研制的空间站话音处理器 。 该话音处理器能实现中国空间站舱内、舱间、天地、出舱 ， 以及核心舱和神舟飞船之间的音频通话 ， 天地间实时通话的时延在1秒以内 。
专家表示 ， 空间站话音处理器融合了低码速率和高保真两大音频通话核心需求 。 与9年前的太空授课相比 ， 在保证话音不失真的前提下 ， 音频压缩程度提升了4倍 ， 压缩方式扩展到5种 ， 容量上实现了29路话音数据实时处理 ， 既可以构建一对一的私聊环境 ， 又能随心所欲地建立群聊 。
研发人员表示 ， 以往 ， 由于技术所限 ， 天地通信只有一条“羊肠小道” ， 而今 ， 中国空间站和地面的通信却是一条实实在在的高速公路 ， 图像、话音数据都是这条路上的车辆 。
中青报·中青网采访人员 邱晨辉

    推荐阅读


    上一篇：天宫课堂|“天宫课堂”教室将“扩建”

    下一篇：天宫课堂|“天宫课堂”神奇实验背后的奥秘