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神舟十九號「天地無縫」通話神器大揭秘

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神舟十九號「天地無縫」通話神器大揭秘

2024年10月31日 10:59 最後更新:11:00

10月30日,在酒泉衛星發射中心,長徵二號F遙十九運載火箭托舉神舟十九號載人太空船點火升空,將載有3名太空人的飛船送入預定軌道。

神舟載人太空船的推進艙結構與組裝、電源分系統、對接機構分系統、測控通訊子系統等研製任務,由中國航太科技集團有限公司八院負責。據上觀新聞報道,今次神十九太空船有其獨特之處,當中就包括確保太空站和地面「無縫溝通」的話音處理設備,讓雙方可親切講聲「你好」的背後「神器」。

神舟十九號發射前,中國航太科技集團有限公司八院811所開發人員對神十八電源產品,進行了在軌性能評估。

神舟十九號發射前,中國航太科技集團有限公司八院811所開發人員對神十八電源產品,進行了在軌性能評估。

據報道,在神舟十八號太空船上,大容量長壽命高可靠鋰離子蓄電池接過了神舟飛船「十七朝元老」大容量鎘鎳蓄電池的「接力棒」,開啟了神舟飛船電源的新征程。

而在神舟十九號發射前,中國航太科技集團有限公司八院811所開發人員對神舟十八號電源產品,進行了在軌性能評估。結果顯示,儘管已經在太空「上崗」半年,鋰離子蓄電池的性能與入軌初期相比,幾乎沒改變。電池容量、電壓等重要參數,與半年前基本保持一致,性能依然優秀。

研發人員對神舟十九號電源產品再進行了一次「體檢」。作為神舟十八的緊急救援待命船,神十九的鋰離子蓄電池已在地面「待機」半年之久。研發人員重點比對了鋰離子蓄電池在出廠、進場及發射三個階段的數據,電池狀態與剛出廠時的性能基本沒有差異。中國航太科技集團八院鍾丹華笑言:「如果將鋰電比喻為一個人,目前他處於巔峰狀態。」

鋰離子蓄電池之所以能夠在各種狀態下保持良好狀態,不僅因其性能出色,更因在登上神舟飛船之前,已經歷了一次「嚴選」。

鋰離子蓄電池相比鎘鎳蓄電池節省了一半,飛船轉入正常發射後,地面測試時間縮短了70%,減少了繁重地面設備的使用。AP圖片

鋰離子蓄電池相比鎘鎳蓄電池節省了一半,飛船轉入正常發射後,地面測試時間縮短了70%,減少了繁重地面設備的使用。AP圖片

儘管在中國太空站、貨運飛船等太空船上已經成功應用,神舟飛船電源研製人員仍對鋰離子蓄電池開展了容量、電池電壓等多方面能力匹配性考核,更好地匹配目前國內可靠性安全性最高的全硬體控制系統。

相較於鎘鎳蓄電池,鋰離子蓄電池的優異性能讓地面維護和在軌使用均得到了極大的簡化。鐘丹華指出,飛船作為緊急救援待命船時,鋰離子蓄電池地面應急準備工作時間相比鎘鎳蓄電池節省了一半,令時間更充裕;飛船轉入正常發射後,地面測試時間縮短了70%,減少了繁重地面設備的使用;飛船在軌開展轉入太空站停靠或轉出太空站停靠動作,或是飛船遇到嚴重遮擋等複雜情況下,與電池相關的處置流程更加便捷,且漸趨標準化。

話音處理設備「神器」可為航太員在發射、在軌、返回等環節提供即時語音通訊保障。

話音處理設備「神器」可為航太員在發射、在軌、返回等環節提供即時語音通訊保障。

神舟十九號載人太空船進入太空後,在茫茫星海中,與太空站和地面的溝通成為重中之重,如何保持通訊暢通,順利完成與太空站的交會對接?這就需要載人太空船測控與通訊產品中最重要的應答機與空空通訊機精準護航。

透過應答機和空空通訊機,可以建立起載人太空船與地面、太空站的通訊鏈路,但資料的傳輸卻遠不如一聲「你好」來得親切。另一「神器」話音處理設備,可為航太員在發射、在軌、返回等環節提供即時語音通訊保障。

話音處理設備作為天地通話、器間通話的必需設備,可實現載人太空船與太空站對接前的雙向通話。這一代的話音處理設備,在原有的天地話音鏈路的基礎上,增加了全新的用於交會對接的空空話音鏈路通道。

與天地鏈路相比,空空鏈路存在頻寬限制,為了確保通話質量,中國航天科技集團有限公司八院804所話音處理團隊開展了多項方案論證和技術攻關工作,對話音編碼演算法進行了多次模擬和仿真,經過對編碼模式進行改進,最終實現在空話音鏈路的編碼速率降低的情況下,通話品質依然清晰。

同時,為了提高天地通話的可靠性,話音處理設備增加了一路透過USB應答機下傳的話音鏈路,透過增加冗餘備援通道,確保了話音天地長鏈路傳輸的可靠性。




毛拍手

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

中國對農業無人機的廣泛應用,吸引了來自美國等國家的農民追捧,他們爭相採購更實惠的中國產無人機,但美國農場里無處不在的中國無人機,惹來一些美國政客的無端針對。

《南華早報》2日報道注意到,「一些外國政府的懷疑態度,無法阻擋農民們實現農業自動化的願景,中國的農用無人機正遍布鄉村。」

《南華早報》報道截圖。

《南華早報》報道截圖。

就在上個月,美國國會兩院相繼通過了新一財年的國防授權法案,將矛頭對準兩家中國無人機企業,打著所謂「國家安全風險」的旗號,擬禁止其在美國市場銷售新的無人機。

「這些擔憂毫無必要。」湖北楚飛農業公司的創辦者王飛說,雖然無人機可以記錄田地的邊界,並確定合適的作業高度,但它們無法瞭解更敏感的細節,比如正在種植的是什麼作物。

他直言不諱道,中國製造商能夠以較低成本生產農用無人機,因此美國農民傾向於選擇中國產品,而非美國國產的替代品。

總部位於深圳的無人機培訓領域頭部企業「全球鷹」創始人余景兵也指出,農用無人機是一項複雜的技術,「農用無人機的飛行環境相對惡劣。長期暴露在高溫、潮濕、具有腐蝕性的低空低速環境中,會對無人機的性能和維護提出更高的要求。」

《南華早報》視頻截圖。

《南華早報》視頻截圖。

5年前,在成都當農業機械銷售經理的時候,王飛就看到了無人機在農用領域的廣闊前景。於是回到家鄉安陸考察,隨後便創辦了自己的農用無人機公司。

安陸是全國商品糧基地、產糧大縣,常年中稻種植面積達60萬畝。據《南華早報》報道,如今,楚飛農業的服務覆蓋了安陸約40%的農田。得益於無人機在播種、噴灑農藥和化肥上的高效協助,安陸的農作物產量得到顯著提升。

綜合孝感網等報道,王飛後來還聯合了其他幾位回鄉創業的「新農人」,成立了農業社會化服務組織「飛防聯盟」,自購植保無人機幫助農戶開展飛防等作業,廣受當地好評。聯盟作業範圍也隨之從安陸擴展到孝感、隨州等地。

《南華早報》指出,像王飛這樣的成功故事,正隨著中國技術變革步伐的加快而不斷上演。尤其在中國開始將「低空經濟」視作未來經濟增長的新驅動力之際,農用無人機正作為一種先驅性創新被頻繁提及。

從2022年開始,農林植保就已經超過地理測繪,成為國內工業無人機最大的應用領域,佔比超三成。

「低空經濟最大的落地場景就是農業,我們將長期聚焦於農業。」中國大型無人機製造商極飛科技(XAG)以農業無人機聞名,其創始人兼首席執行官彭斌表示,儘管市場也在尋求將無人機技術應用於物流、旅遊和測繪等各個領域,但中國的自動駕駛機隊約98%的飛行時間都與農業有關。

如今,國內農業無人機已經從最初的果樹病蟲害防治功能,到如今的播種、撒肥、吊運等多功能作業,並全面滲透到農、林、牧、漁各個領域,推動了現代農業與低空經濟融合發展。

根據全國農業技術推廣服務中心的數據,2024年全國植保無人飛機保有量25.1萬架、防治作業面積26.7億畝次,均較去年增長近25%,已居全球首位。從覆蓋耕地面積上看,大疆提供的數據是2024年農業無人機單年內作業量超25億畝次,相當於覆蓋中國38%的耕地面積。

《南華早報》稱,中國無人機在農業領域的成功應用,自然也吸引了美國等國家農民的注意,他們考慮從更實惠的中國產品中採購設備。

綜合美媒報道,美國農民正逐漸增加對噴灑無人機的使用。2023年,無人機在美國41個州噴灑了370萬英畝的土地,覆蓋了50種作物,其中大部分是中國無人機,有八成都是中國品牌大疆。

來自美國北卡羅來納州的赫德里克(Russell Hedrick)最近告訴《華盛頓郵報》,無人機是他的「新農具」,可輕鬆完成撒肥任務,且成本遠低於傳統地面撒肥機。同時,無人機也是他的「救人工具」,可在發生自然災害時幫助搜尋幸存者,並運送物資。

他直言,「我不會說我不喜歡美國無人機,但我認為美國無人機在可靠性、易用性和用戶友好性方面都無法與大疆無人機相提並論。更重要的是,美國無人機的性能不如大疆,但價格卻是大疆的兩倍。」

在一次山地救援行動中,美國一搜救隊使用大疆無人機開展救援。

然而,中國無人機在農業領域的主導地位,又成為美國鷹派政客美其名曰「維護國家安全」的打擊對象,備受美國農場主好評的大疆首當其衝。這場早於2016年就開始的「圍剿」中,大疆已經多次被美國防部、商務部等部門「封殺」。

去年12月,美國國會兩院又相繼通過2025財年國防授權法案,大疆和道通(Autel Robotics)這兩家中國公司可能被禁止在美國市場銷售新的無人機。這份長達1800頁的法案聲稱,美國國家安全機構必須在一年內確定這兩家企業的無人機是否構成「不可接受的國家安全風險」。

美國國會此前也已經禁止聯邦機構採購中國產無人機,部分例外情況除外。此外,多個州也禁止公共資金項目使用或採購中國無人機。

無人機現已融入部分美國人的工作和生活中,美政客的封殺令正引發越來越多的擔憂。無人機運營商表示,中國產無人機具備價格低、性能好的優勢,「美國製造的無人機根本沒法比。」

「美國尚未準備好擺脫對中國無人機的依賴。」《華爾街日報》去年8月發佈的一篇報道也指出,美國政客封禁中國製造無人機的企圖,正遭到國內山地救援隊、警察局和農戶等多方抵制。大批中國無人機的忠實用戶紛紛發起抗議,他們致電民選官員、撰寫專欄文章並簽署聯名信,反對封殺令,因為美國製造的無人機無論技術還是能力,都遠遠比不上中國產品。

《華盛頓郵報》分析認為,中美之間的經濟和技術競爭已經波及無人機市場。隨著特朗普明年一月重返白宮,相關競爭可能會愈演愈烈。

對於美方指控和相關制裁行動,中國外交部此前已明確表示,堅決反對美方泛化國家安全概念,划設各類名目的歧視性清單,無理打壓中國企業,破壞中美正常經貿合作。

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