3月23日,“天宮課堂”第二課在中國空間站開講?!疤鞂m課堂”第二課的內(nèi)容要從400公里外的近地軌道傳回地球,不是一件簡單的事,這背后離不開一條高效、穩(wěn)定的通信傳輸“天路”。
要想完成這場天地通話,需要空間站、天鏈中繼衛(wèi)星和地面站的通信系統(tǒng)共同參與。記者從中國電科了解到,為實現(xiàn)天地互聯(lián)互通、即時通話,中國電科專門研制了天地衛(wèi)星通信系統(tǒng),保證天地通信暢通無阻。
具體來看,為了完成地面人員與航天員之間的語音、圖像等信息傳輸任務(wù),中國電科在陸海空天、國內(nèi)外各測控站點布設(shè)了多型號統(tǒng)一測控系統(tǒng)、遙測系統(tǒng),這些地面測控系統(tǒng)與中繼衛(wèi)星,共同織就了立體通信測控網(wǎng)。
為實現(xiàn)高速率、大數(shù)據(jù)的傳輸,中國電科對衛(wèi)星通信設(shè)備硬件及軟件進行了升級改造,采用自主研制生產(chǎn)的大功率功放和高速調(diào)制解調(diào)器,大大提升了衛(wèi)星通信傳輸能力,可滿足載人空間站長期在軌運行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>
在搭建通信高速傳輸通道的同時,保障天地話音圖像高質(zhì)量傳輸也是重中之重。
為了給地面?zhèn)鬏斍逦漠嬅?,中國電科研制了多種天地圖像編解碼終端,可適應載人空間站多艙、多場景天地圖像傳輸要求,實現(xiàn)語音、視頻圖像的雙向傳遞,讓航天員和地面人員進行實時交互,為天地聯(lián)通構(gòu)建可視化平臺。
在2013年的太空授課中,攝像機數(shù)量非常有限,艙外、艙內(nèi)各有兩個攝像機,再加上一個移動相機,一共只有5臺攝像機。這次“天宮課堂”連線中使用的攝像機種類繁多,有用于艙內(nèi)環(huán)境監(jiān)視的廣角定向攝像機,有用于細節(jié)監(jiān)視的變焦云臺攝像機,也有用于直播授課的便攜無線手持攝像機。
高速通信處理器是天地通信的“利器”之一,它在中國空間站與地球之間架起一座無形的“鵲橋”,使得中國空間站上的圖像、話音數(shù)據(jù)以及其他載荷用戶數(shù)據(jù),能實時、準確地在這個無形“橋梁”上通過,傳送到地球。
在“天宮課堂”的授課中,航天員老師們與地面的學生交流,離不開中國航天科技集團八院電子所研制的空間站話音處理器。該話音處理器能實現(xiàn)中國空間站艙內(nèi)、艙間、天地、出艙,以及核心艙和神舟飛船之間的音頻通話,天地間實時通話的時延在1秒以內(nèi)。
專家表示,空間站話音處理器融合了低碼速率和高保真兩大音頻通話核心需求。與9年前的太空授課相比,在保證話音不失真的前提下,音頻壓縮程度提升了4倍,壓縮方式擴展到5種,容量上實現(xiàn)了29路話音數(shù)據(jù)實時處理,既可以構(gòu)建一對一的私聊環(huán)境,又能隨心所欲地建立群聊。
研發(fā)人員表示,以往,由于技術(shù)所限,天地通信只有一條“羊腸小道”,而今,中國空間站和地面的通信卻是一條實實在在的高速公路,圖像、話音數(shù)據(jù)都是這條路上的車輛。
來源:中國青年報