中国空间站开启首次太空授课 揭秘台前幕后“航天利器”

通信处理:从羊肠小道到高速公路

高速通信处理器作为中国空间站天地中继高速通道的处理中枢,在空间站与地球之间架起了一座无形的“高速桥梁”。

“以往,由于技术所限,天地通信只能有一条‘羊肠小道’,但是此次空间站和地面的通信却是一条‘高速公路’,图像、话音数据都是这条路上的车辆。”此次太空授课关键链路设备——高速通信处理器的技术负责人朱浩文说。

作为空间站系统最复杂的产品之一,高速通信处理器首次突破了高速天地一体化网络通信技术,天地网络通信系统带宽相对以往任务提升了10倍。

高速通信处理器也是太空上的“交警”,通过技术手段既要保证道路资源得到充分利用,又要确保不出现“堵车”或“交通事故”。此次,在通信速率提升10倍的情况下,误码率、丢包率等指标降低了2个数量级,使得空间站上的图像、话音数据以及其他载荷用户数据都能实时、准确地在这个“无形桥梁”上通过。

话音交流:天地通话时延在1秒以内

此次太空授课中,太空中航天员与地面课堂的学生之间的交流中,一大关键就是话音处理器。话音处理器可以实现中国空间站舱内、舱间、天地、出舱以及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。

空间站话音处理器实现了三个首创:首次通过数字混音实现各个通话终端之间的互相通话;首次实现对航天器内部的各个通话终端进行实时维护与管理;首次通过参数上注等方式对各种音频参数进行动态调整。

“形象一点说,话音处理器既可以构建一对一的私聊环境,又随时可以建立‘群聊’,把有兴趣的小伙伴们一起加进来。”话音处理器技术负责人黄建青说。

图像拍摄:摄像机种类繁多、画质更高清

此次中国空间站授课的摄像机,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。机位众多、视角各异、远近兼顾,保证了全过程画质的细腻和流畅。

中国航天科技集团八院电子所舱内摄像机负责人叶盛介绍,随着航天图像技术和数据传输技术的发展,我们在通信带宽约束条件下,其画质能够达到1080P的高清水平。他表示,从早期载人飞船分辨率352乘288的VCD水平,到天宫系列空间实验室阶段分辨率752乘576的DVD水平,再到现在的1080P高清水平,每一步都展现着中国航天在图像领域的技术迭代。(完)