“天宫课堂”开讲啦 | 网络通信研究院通信测控系统保障首次太空授课圆满成功
时间:2021-12-10来源:五十四研究所作者:五十四研究所字号:大中小打印:
12月9日15:40,“天宫课堂”第一课正式开讲,时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课,这是中国空间站首次太空授课活动。
在约60分钟的授课中,神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动介绍展示了空间站工作生活场景,演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象,并讲解了实验背后的科学原理。授课期间,航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流。
为实现天地互联互通、即时通话,网络通信研究院研制的通信测控系统在天地之间打造了一条宽带、高效、稳定的通信传输“天路”,满足“超长待机”需求。测控系统全面覆盖,建立天地通信传输高速天路。通过陆上测控站、中继卫星系统,网络通信研究院研制的测控系统从 不同维度编织了一条实现100%覆盖的测控通信网。遍布各个测控站点的统一测控系统,与架设在太空36000公里的中继卫星组网运行,在天与地之间打造一条宽带、高效、可靠的通信传输天路,提供天地之间的图像传输。通过天地链路的互为备份,可保证无论飞船飞行轨道和位置如何变化,都能让地面稳定地接收信号,支撑完成太空授课。
网络通信研究院研制的天链一号地面终端站是数据中继卫星系统的重要组成部分,是保证天地信息传输的关键。为适应空间站任务需求,技术人员对天链一号地面终端站进行了升级改造,实现了链路资源的自动化分配及故障自动处置,提高了任务运行的可靠性,缩短了任务准备和故障处置时间。配备的天链一号高速数传终端,在本次太空授课中,承担着将空间站视频信号进行解调译码,并实时分发给中心服务器进行数据处理的重要作用,整个任务期间,高速数传终端工作稳定,可靠保障了太空授课任务顺利实施。通信系统全面升级,助力即时通信实时交互。卫星通信装备作为天地间的“顺风耳”和“千里眼”,是天地话音图像的管理和指挥中心,负责将各测控站点的话音、图像、测控等关键数据发送至中心,为指挥决策提供支持。为适应空间站任务对通信系统的要求,网络通信研究院新建了多套固定站、车载站和便携站,并对卫星通信设备硬件及软件进行了升级改造。在新建和升级后的系统中,采用自主研制生产的大功率功放等设备,系统传输容量提升5~10倍,卫星通信传输能力大大提升,可满足空间站长期在轨运行数据传输的要求。
要想在电视上看到清楚画面,需要天地图像编解码终端对音视频进行编码压缩。我院新研制的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,完成低速图像、高清图像及全景图片等各类图像信息的传输,为天地之间联通构建可视化平台。本次太空授课活动采取天地互动方式进行,在中国科技馆设地面主课堂,在广西南宁、四川汶川、香港、澳门分设4个地面分课堂,共1420名中小学生代表参加现场活动。