经过天地通讯链路和视频通话设备,神舟十二号的宇航员能够实现空间站与地面的双向视频通话和收发邮件,并能借助视觉监控系统完成太空监测,还能通过手持终端进行类似智能家居的操作。
[center]6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船由长征二号F遥十二运载火箭成功发射,将聂海胜、刘伯明、汤洪波三位航天员送入太空。飞船发射顺利,航天员状态良好。[/center]
[center]15时54分,神舟十二号采用自主快速对接模式成功与天和核心舱前向端口对接,与之前已经对接的天舟二号货运飞船共同构成了三舱组合体。整个对接过程历时约6.5小时。[/endcenter]
这是中国载人航天工程自启动以来的第19次任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后,将按预定程序与天和核心舱进行自主快速对接,并且航天员将进驻天和核心舱,完成为期三个月的在轨驻留。
对于载人航天而言,采用最先进的技术是理所当然的。神舟十二号的宇航员能够利用天地通讯链路和视频通话设备进行双向视频通话和收发邮件,并借助视觉监控系统完成太空监测,还能通过手持终端实现类似智能家居的功能。
[center]通信系统:天地信息传输的“高速公路”[/center]
尽管现有的天地通讯已经相对成熟,但在空间站中实现高水平的通讯仍然充满挑战。神舟十二号及其空间站的任务中,由中国电科网络通信研究院(54所)研发的通信测控系统,在发射段、对接段、组合体运行段、返回舱着陆搜救段的整个过程中发挥了关键作用。
我们可以设想,神舟十二号和天舟二号需要在高速飞行状态下进行交会对接,这就需要测控系统实时监控。此次任务中,统一测控系统整合了分布在全国各地及国外的测控站点,确保在任何时刻都能建立有效的通讯链路。通过遥测和外测手段,系统能够对两艘飞船进行远程引导,确保它们准确进入对接轨道。
在地面测控站的“可视范围”内,优先使用地面设备进行通信。然而,测控系统提供了多条通信链路,有效支持了天地间的语音和图像传输。此外,各测控链路互为备份,中继卫星则提供了更广阔的覆盖范围。
[center]卫通站:天地信息传输的“高速公路”[/center]
卫星通信系统同样是天地信息传输的重要通道。网络通信研究院研发的天链一号地面终端站是数据中继卫星系统的关键组成部分,保证了天地信息传输的可靠性。中继卫星的数据传输容量大、速度快,真正实现了天地传输的目标。此外,天链一号地面终端站采用自主开发的国产平台监控系统,实现了链路资源的自动化管理和故障自动处理,提高了任务的可靠性。
同时,天地通监控中心系统可以实现音频和视频图像的双向传输,使航天员和地面人员能够进行实时互动。
总的来说,天地通监控中心系统在天地之间架起了一座完整、清晰、流畅的宽带通信桥梁。三颗位于36000公里高空的中继卫星组成的网络,通过地面测控站,构建了一条高速、高效的通信传输路径。
[center]硬核技术:辅助航天员完成任务[/center]
神舟十二号的任务包括机械臂操作和太空出舱活动,空间站的机械臂是本次任务的一大亮点。天和机械臂是一款七自由度机械臂,全长可达10.2米,具备舱体表面爬行功能。在本次任务中,天和机械臂将辅助航天员进行出舱活动,承担包括舱外监测、负载搬运、设备安装、飞行器捕获及辅助对接等任务。
为了支持这些任务,天和机械臂配备了视觉监控系统,该系统在肩部、腕部和肘部各配置了一台视觉相机,主要用于舱外监测和表面检查。此外,天和机械臂还具备承载25吨级舱段转位对接的能力,作为实验舱转位对接的备份手段。
除了天和机械臂,航天员携带的骨传导耳机也是重要设备,它确保了航天员在各舱段内的通信顺畅。根据国际经验,航天员在太空中会进行大量的舱内组装和维修工作,这需要高度的准确性和效率。为此,设计师们采取了多种措施,确保航天员在太空操作时不会出现误操作。
[center]全屋智能家居:未来空间站的标配[/center]
此前,长征五号B运载火箭成功发射了我国新一代载人飞船试验船,试验船完成了“时间触发以太网星载原型系统”的实验任务。该系统在飞船上搭建了一个高速局域网,实现了时钟同步、多源数据采集、高清图像传输等功能验证,标志着我国在该领域取得了核心技术能力。
实际上,空间站的核心舱已经实现了WiFi覆盖。通过“时间触发以太网星载原型系统”,航天员能够在空间站内享受类似智能家居的生活体验。例如,每位航天员都配备了一台手持终端,可以通过APP调节舱内照明、睡眠模式、工作模式和运动模式,甚至仅需改变光线就能调节情绪,避免因长时间处于单调环境带来的不适。
此外,设计人员还在地面建造了一个与太空空间站完全相同的设施,以便在突发情况下,地面人员可以根据实际情况为太空中的航天员提供支持。
[center]结语[/center]
空间站是人类探索宇宙的重要前哨。目前,全球仅有中国空间站和美国及俄罗斯主导的国际空间站。随着未来国际空间站退役,中国空间站可能成为太空中唯一的空间站。随着各种新技术在空间站的应用,中国空间站将发挥越来越大的作用。
[center]关于物联网智库[/center]
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