实现天地通话 空间站通信产品还有这些“首次”

原标题：实现天地通话，空间站通信产品还有这些“首次”

空间站话音处理器不但可以让航天员在空间站像在家里一样，“站”里和“站”外打电话，可以和途中的神舟飞船“电联”，甚至还可以建立个“群聊”。

据新华社消息，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平23日上午来到北京航天飞行控制中心，同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波亲切通话。

在九天之上的航天员，要与地面取得联系则需要进行天地通话，而天地通话离不开天地通信设备。本次用于天地通话的图像、话音及其通信产品由中国航天科技集团八院（下称“八院”）研制。

语音传输时延在一秒之内

航天员在执行任务期间，不仅会和地面进行大量的音、视频通话，航天员之间也需实时的话音通信。在太空空间站，如何采集音、视频？

在通信产品家族里，有一位重要成员就是“话音处理器”。据八院介绍，空间站话音处理器实现了三个“首次”：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；首次采用数字混音技术实现各个终端之间互相通话；首次通过上注等方式对各种音频参数进行动态调整。

在体验感受上，空间站话音处理器不但可以让航天员在空间站像在家里一样，“站”里和“站”外打电话，可以和途中的神舟飞船“电联”，甚至还可以建立个“群聊”，把要聊天的小伙伴们一起加进来，可选择和地面的亲朋来个一对一的“私密悄悄话”。群聊时，还可以给各端的小伙伴单独调整音量，使用起来更加精准实用。航天员在太空家园的任何角落都可以接入聊天，精准设定单个或多个通话对象，也能边听着美妙的音乐边和小伙伴聊天，真正做到了舱里、舱外和地面，想和谁聊就和谁聊。

八院话音产品技术负责人黄建青介绍，话音处理器融合了低速的语音边解码和高速的音频边解码，也就是说只需要更低的通道就能传更清晰的话音。“语音传输的时延能控制在一秒之内，跟我们打电话是差不多的，所以我们的话音通话是能做到实时性的交互通话，相当于一个电话会议系统，地面也可以加进去，在舱外的两个宇航员也可以加进去，神舟飞船上的宇航员也能加入，最高30种链路在线。”

360度全景视场

另外，在满足航天员天地通话的基础上，空间站内外安装了多台多种摄像机，可实时传送空间站画面，供地面工作人员更好地掌握空间站的情况。

八院介绍，空间站和天舟货运飞船上的图像产品对分辨率、监视视场角提出了更高的要求，高清分辨率，360度全景监视，以往几代的产品处理平台已无法满足高清图像压缩的处理要求。技术跨度大、难度高，必然带来设计架构的全新改进。

新一代图像产品采用了高清数字成像技术及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，在图像清晰度大幅提升的同时将编码码流控制在系统可容忍的范围。同时，高清摄像机的架构采用全数字化、一体化设计，除了囊括了二代摄像机和图像编码器的所有功能，更包含了图像采集、预处理、编码、网络传输等功能，使产品可满足不同的信道条件及用户需求。

八院空间站高速通信技术负责人朱浩文介绍，全景摄像机主要是看舱外各个设备的情况，包括航天员出舱活动都是可以看到的。“它外貌比较特殊，有4个镜头，可以看到360度的图像。”而舱内的环境比较好，是采用的商用摄像机的方案，包括有手持的摄像机，还有云台摄像机，以及舱内定向摄像机。

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“同时，为了应对舱外巨大温差、太空辐射、原子氧侵蚀等恶劣环境，我们还给舱外摄像机穿上了一层具有温控功能的保护膜，确保舱外摄像机的稳定性、可靠性以及成像质量。”舱外高清摄像机主任设计师沈剑锋说道。

为了满足飞行过程舱外以及航天员出舱活动的360度全景监视，当前安装在空间站核心舱的4台全景摄像机具备360度全景视场实时成像功能，首次在国内航天领域实现多路图像实时拼接融合，同时具备视频输出和照片输出功能，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通过我们的摄像机记录下精彩的瞬间。”八院电子所全景摄像机主任设计师徐起说。

目前，中国空间站所具备的网络速度已经是平时我们地面所用网络速度的1.5倍，满足视频语音低延时传输的同时，还可以为在轨执行任务的航天员提供相应的娱乐服务。“（航天员）可以实现自由上网冲浪，可以实现与家人的互通。网络通信和图像话音整个纽带，让我们实现了航天员在轨的丰富多彩的生活。”八院研究员冯书谊介绍说。

责任编辑：邓健