“天地通话”为何画面这么清楚(天地通话为啥画面这么清楚)

更新时间:2023-03-01 01:02:28 阅读: 评论:0

信号不间断、时延仅为秒级,天地通话为何能够如此清晰?

神舟12号成功飞天,三位航天员在空间站中可以和地面进行视频通话,和以往相比,方便了非常多。正在天和核心舱执行任务的神舟12号航天员首次和地面进行天地通话。关于信号不间断、时延仅为秒级,天地通话为何能够如此清晰?我认为主要有以下几个方面的原因。首先,太空数据中转站,天基测控系统实时保障着这场天地通话,画面清晰,声音清脆响亮。其次,天链二号01星副总设计师告诉记者,本次天地通话需要空间站、天链中继卫星系统、地面站三方面共同完成,起着通信的信息桥作用。最后,神舟五号和地面实时联系时信号中断是常有的事,但是今年我们实现了天地视频通话,毫无阻碍,神奇的天地通信系统让天地之间不再遥远。

一:天地通话一“链”牵,信号不间断,网速还超快。

太空数据中转站,天站测控系统实时保障着这场天地通话,画面清晰,声音清脆响亮。

二:中继卫星是服务于航天器的卫星,被称为“卫星的卫星”,可以“居高临下”观测在中低轨道运行的航天器,将获得的数据回传到地面站。

天链二号01星副总设计师告诉记者,本次天地通话需要空间站、天链中继卫星系统、地面站三方面共同完成,起着通信的信息桥作用。、

三:天链中继卫星系统与空间站、地面站之间的信息传输速率更高,通信链路也更稳定了。

神舟五号和地面实时联系时信号中断是常有的事,但是今年我们实现了天地视频通话,毫无阻碍,神奇的天地通信系统让天地之间不再遥远。

关于信号不间断、时延仅为秒级,天地通话为何能够如此清晰?大家还有什么想要补充的,欢迎在评论区下方留言。


四年级语文航天员和地面控制室通话时,画面和声音为什么会那么流畅清晰

因为有卫星做中转站。
尽管航天员身处离地数百公里高度的中国空间站,但整个天地通话过程图像清晰、话音清楚、传输流畅。这一切都是因为有了中继卫星系统的存在才得以实现。
简单来说,中继卫星就是太空数据“中转站”,可为中、低轨道航天器提供天基测控、数据中继服务。这相当于把地面测控站提升到几万公里的轨道高度,依照各类航天器、飞行器不同的数据,应用部门把它们产生的各类数据分别进行实时转发,这样既提高了数据回传时效性,又增强了应急协调联动能力

航天员和意面控制室通话时。画面和声音为什么会那么顺畅清晰?

天地通话需要空间站、天链中继卫星系统、地面站三方面共同完成。
地面通话信息先从地面站通过星地上行链路到达天链中继卫星,此时,中继卫星的星间链路天线正精准跟踪着空间站。中继卫星收到地面站的通话信息后,再通过自身的星间链路天线传输给空间站的中继天线,这样航天员就接收到了来自地面的通话信息。同样,航天员给地面的通话信息也依次通过空间站中继天线、天链中继卫星、星地下行链路等传输到地面站。形象点说,天链中继卫星系统就像放置在距地面3.6万公里高度的几个太空基站,发挥空间站与地面站之间通信的信息桥作用。

天和核心舱天地通话的画面是否清晰?

天和核心舱天地通话的画面十分清晰。

据介绍,此次空间站和天舟货运飞船的图像产品对分辨率、监视视角提出了更高的要求,要做到“高清分辨率”和“360度全景监视”。

新一代图像产品采用了高清数字成像技术和国际最新的图像压缩编码方式,将图像分辨率由原有的标清提升为1080P高清,不仅可大幅提升清晰度,也将编码的码流控制在系统可容忍的范围之内。

码流是指在1秒钟内,通信端口在传输数据时高低电平变化的次数。单位时间内传送的数据越多,所包含的信息量也越多,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。

舱外高清摄像机主任设计师沈剑锋说:“为了应对舱外巨大温差、太空辐射、原子氧侵蚀等恶劣环境,我们给舱外摄像机穿上了一层具有温控功能的‘保护膜’,确保稳定性、可靠性和成像质量。”

随后,航天员还将进行出舱活动。安装在核心舱的4台全景摄像机具备360度全景视场实时成像功能,这也是国内航天领域首次实现多路图像实时拼接融合。

同时,摄像机还具备视频和照片输出功能,满足水平180度视场的高清视频输出,以及水平360度、垂直100度视场的全景照片输出需求。

“有了这些高清与全景摄像机,空间站建造过程中的交会对接、太阳翼帆板展开、中继天线升降、舱内航天员状态监视、航天员天地通话等活动都能被记录下。”八院电子所全景摄像机主任设计师徐起说。

跨时空通信的实现

完成天地通话,需要空间站、天链中继卫星和地面站三者的共同参与。在空间站天和核心舱上,10余台有线和无线网络摄像机、有线和蓝牙耳机、手机、PAD、笔记本电脑都可作为网络终端。

这些终端将采集到的图像和话音数据通过有线或无线Wi-Fi的方式连接至舱内以太网交换机,通过高速通信处理器经中继链路传输到地面。就好比在地面上,我们打电话、发短信要通过手机天线一样,五院西安分院载人航天项目技术负责人余晓川介绍,空间站与地面的联系,绝大部分靠核心舱上的中继天线完成。

有了中继天线,就像把“手机”交给了空间站,能实时与地面取得联系。不仅如此,为了满足空间站在轨15年的使用寿命需求,研制人员还对天和核心舱的中继天线进行了可维修设计。这相比于之前发射型号在轨无法修复的设计而言可谓是一大突破。

“舱上有两套网络,一套是通信网,一套是载荷网,这两套网络在物理上是一起的、逻辑上是分开的,数据统一汇集到舱上的中继天线终端,通过中继卫星传到地面。” 航天科技集团五院空间站系统测控与通信分系统主任设计师易予生说。


航天员和地面控制是通话时画面和声音为什么会那么舒畅清新呢_

太空中建立了一条网络链路。
“天地通话”中,位于4万公里轨道高度的天链一号03星、04星以及天链二号01星组成的 “太空基站”,在中国空间站核心舱和地面站之间建立起一条网络链路。空间站与地面之间的语音、视频、电子邮件数据,以及下行的科学实验数据都能通过这条链路实现高速传输。在空间站天和核心舱上,10余台有线和无线网络摄像机、以及手机、PAD、笔记本电脑等移动设备都可作为网络终端。这些终端将采集到的图像和话音数据通过有线或无线Wi-Fi的方式连接至舱内以太网交换机,再通过高速通信处理器经中继链路传输到地面。而这条中继通信链路的下行速率是1.2G,与地面上5G通信速率相当。中继卫星地面站实时接收太空数据,然后将数据传到北京飞行控制中心,再根据不同标识进行自动分发,时延仅为秒级。

专家揭秘“天地通话”细节,天地通话的细节是什么?

自从我国的宇宙飞船飞往月球,又飞往火星之后,向地球传回了高清的图像,想必大家也会和笔者一样都有一个疑问,在深邃的宇宙,远离地球,没有信号的情况下是利用什么把已经到达外星上的飞船摄像头连接到地球的。而且能传照片算是小意思,最令人稀奇的是如今我国宇航员又顺利的进入到了太空空间站后,还能与对面进行事实的对话,最主要的是延时情况还不到一秒,基本上算是无延时,怎么能达到和在地面上拿起手机对话视频一样的效果,甚至感觉比地面的信号还要好,对此专家也给出了详细解释

一、专家解释的详细内容

实际上与太空上的宇航员对话,是和地面上手机与手机之间连线打电话、发短信一样,需要天线发出的信号来相互连接。但我们平时打电话联系,靠的是地面上安装的天线,而空间站与地面的联系,是因为在核心舱上布置了中继天线,与多个卫星一起组成了信号网。

并且,在空间站天和核心舱上,有着10余台有线和无线网络摄像机、有线和蓝牙耳机、手机、PAD、笔记本电脑都可作为网络终端。这些终端将采集到的图像和话音数据通过有线或无线Wi-Fi的方式连接至舱内以太网交换机,通过高速通信处理器经中继链路传输到地面。

在4万公里高空,由天链一号03星、04星,天链二号01星组成的天基测控网就像一个“太空基站”,将核心舱和地面站连接起来,建立起一条太空“天路”。空间站与地面之间的语音、视频、电子邮件数据以及下行的科学实验数据,都走这条“天路”通过。

所以说,只要在合适的位置布置上天线,有了充足的网络信号,就可以实现天地连接通话,甚至可以事实进行网络视频。

二、火星上的数据传送是怎么做到的

我们也知道空间站与火星到地球的距离有着巨大的差别,所以到现在为止,不仅我国,乃至世界上也没有哪个国家还未能实现在火星上与地球实时通话这个技术,最多也是传送个图片视频这样的数据,但仅仅是这些简单的数据,在浩瀚无垠的宇宙中,没有近距离的信号也是很难实现的。为此科学家们也做出了巨大的努力,动用了最高科技的设备。

距离越远,要想实现正常的通讯,就要配备更大的接收天线。而由于火星车的大小受限,又无法携带足够大的天线,因此火星车在火星工作时环绕器将作为它与地球通讯的中转站。即便是有环绕器的协助,但这个几亿公里的距离传送速度上也依然会非常受限,通常一次数据传送要到次日才能完成。但不管怎么说,如今我国能够掌握到这样的数据数据传送速度已经是超越性的了。

结语:有了目前的技术,相信不久的将来,我们也能顺利的和火星上,越过浩瀚宇宙,进行星际之间的实时通话,为我们所有的航天工作者点赞。


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