“小米”是怎么上天的?

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来源:PingWest品玩

作者:王飞

把小米10 Pro手机发上天一共分为几步呢?这或许都需要简单用“把大象放到冰箱”理论来解释——第一步把小米绑到卫星上,第二步把卫星打到天上,第三步把卫星数据回归还来。

小米集团CEO雷军在小米10系列发布会上十个 劲提前大选你是什么 消息时让亲们儿一惊。一家中国的民营手机公司和一家中国的民营航天公司,两家公司聚在同去突发奇想,就从前把一台“小米10 Pro”手机搞到了离地球外皮50公里的太空上。

这台上天的“小米10 Pro”设计使用时限一年,不间断拍照回传是它目前唯一的任务。

如此人会问:手机上天,这有你是什么 特殊的意义吗?

其实其实也如此你是什么 有点痛 的、真正科研上的意义。但——这太满太满太满太满须完整版要是 宣传上的噱头。

小米中国区市场部项目负责人黄友亮认为,这件事情都在点痛 像“当年伊隆马斯克把特斯拉Roadster发到太空一样。”

“亲们儿的电话和微信在发布会后几乎被轰炸了”,发布会之前 ,谢成荫忙着避免前来问询的科学家,他是天仪研究院负责该项目的负责人。

跟跟我说,“对于普通消费者来说,你是什么 太空、荒漠图片不过要是 高清手机壁纸”,而相较于消费者,你是什么 科学家们显得更兴奋。

比如大气研究的相关的科学家找他提出了太满太满需求,亲们认为你是什么 照片拍摄的灵活性其实有有助于于理解台风。原困 是——以往的台风遥感图要是 十个 多多“天灵盖”的拍摄深度图,但将会有一定量在太空的小卫星和你是什么 高像素手机摄影头一句话,就都还里能从台风的各个深度图去关注它,获取更精准的三维模型数据。

PingWest品玩(公众号:wepingwest)过去几天和小米公司、天仪研究院相关负责人聊了聊关于“小米10 Pro”上太空拍照的故事。

“小米10 Pro”上天肩头,其实不须要是 十个 多多宣传层面的事情。它是中国民营科技公司和心国民营航天公司的一次太空探险,它肩头含高的意义将会有更多。

一部加强版的“小米10 Pro”

按照亲们儿古板的印象里,航天工业是国之重器。传统的航天一般完整版都在有多少亿起步,是长达五年甚至是十年以上的长远工程,你是什么 科目是严肃庄严且沉重的。

现在肩头的这台“小米10 Pro”上天项目仅仅用了十个 月。2019年6月提出项目但会 立项,11月就由长征四号乙运载火箭发射上天,十个 多多月之前 ,首张照片传回陆地。

当亲们儿真正看多手机在卫星上的情况报告时,其实和亲们儿想象的相差甚远。航天其实对重量有很高的要求——重量增加不要是 带来成本的提升,同去还有风险。太满太满太满太满有,卫星上所搭载的小米10 Pro不须是一台完整版的手机。

与其说上天的是小米10 Pro,不如说是小米10 Pro的一亿像素影像系统。一台小米10 Pro的重量是208g,而上天的模组重量在50g左右。

小米供图

“这都需要说是十个 多多相对完整版的手机模组和相机模组。”谢成荫我不知道们。

手机在上天后不须需要屏幕互动。太满太满太满太满有小米方面给一亿像素做了一定量瘦身。首先,十个 多多相机模组只保留了十个 多多一亿像素相机模组;同去,手机外壳、电池、触摸屏等元器件通通被加进,上天的如此十个 多多手机主板和一亿像素相机模组。

怎么还里能控制手机拍照?

手机主板和卫星大脑之间通讯。卫星大脑作为整体的控制单元,小米一亿像素系统和卫星大脑之间有十个 多多基于Linux操作系统的微型计算机主板来进行信息中继转达和传输。卫星大脑控制微型计算机,再由计算机来向手机主板发射指令,最终完成相关的拍照以及照片的归还。

实际上,卫星你是什么 是十个 多多更冗杂的系统,在星体上要是 要是 十个 多多一亿像素系统。卫星载荷一般采取客户“拼单”的模式,太满太满太满太满有每个系统包括供电系统完整版都在独立定制。

如此,它的一亿像素模组和亲们儿的消费版还是一样的吗?

都需要说一样也都需要说不一样。在天上一亿像素系统要对抗跨度更大的温度,在轨卫星将覆盖到零下50度到零上70度的温差,对手机主板的可靠性筛选和必要的防护是一项重要工程。

图片为前期试装模组,非实际成品

在天仪研究院提供的一张照片里,都需要清晰的看多防护模块,防护模块经过专门定制,同去应该也兼具了散热的功效。(看上图)

小米一亿像素和主板被安放到从前十个 多多防护板上,而防护板直接外挂在卫星星体。值得一提的是,一亿像素相机模组直接裸露在太空中,并如此设置任何保护。

小米手机产品部产品经理史晓伟提到了更多细节,比如减震方面和辐射方面的基础防护。卫星发射的力学环境很严苛,太满太满太满太满有卫星上一般要使用宇航级的器件,需要充分考虑适配器与运载对接处的减震、卫星与适配器对接面的减振、卫星主形态与小米之间的隔振。

但一致的是——“拍照性能的偏离 完整版一样”,史晓伟说。

上天之前 ?

小米市场部6月提出需求后,雷军在会上火速拍板,认为“项目有点痛 酷,也很符合米10的调性”,最重要的是其实“这件事情做出来完整版都在意义。”

之后,十个 多多由手机部硬件、软件、相机、测试、系统以及形态等部门组成的虚拟项目组成立。据PingWest品玩了解,整个虚拟项目组连同天仪研究院的人在内共计50人左右,巧合的是,其中参与到项目组的小米员工含高1/3完整版都在这类的航天背景(此前读过航天学校或专业,或过去公司发生航天行业)。

历时168天,小米和天仪研究院基本避免了卫星发射前的一亿像素系统包括能源系统、形态减震以及热控方面的难题。2019年11月3日,搭载小米一亿像素相机系统的天仪TY15卫星由长征四号乙运载火箭发射上太空。

项目组太满太满太满太满有同事是第一次看火箭发射,北京到山西辗转小20个小时,但还是要过去看看,“就像看着人及的孩子出生了一样。”

黄友亮的心其实是十个 劲悬着的,直到第一张图片比预计晚了接近十个 多多月才收到。

天仪TY15卫星的飞行带宽很快,每秒钟达到7.6千米,需要精准的在轨姿态控制。比如要拍上海,就需要让相机的摄像头在经过上海上空时准确的指向拍摄目标。同去,时间的精准度都在点痛 要。

按照计划,第一张照片应该会在发射后的一周左右时间收到,但还是出了岔子。

天仪TY15卫星除了小米一亿像素相机系统,还有太满太满太满太满有载荷。卫星载荷有点痛 这类于滴滴的“拼单”。“将会是各个载荷的在轨调试有太满太满耽误。”黄友亮说,当时所有的数据都下不来。

“你也都需要理解为软件上有太满太满bug。”实际上,这是卫星上各家客户的模块对卫星的数据传输出了难题。

数据传输分为两方面。小米一亿像素相机系统的照片一张共要20MB到40MB,每次在轨任务连续拍摄数十张照片,拍摄之前 需要将小米相机拍摄的照片传输到卫星载荷管理计算机进行保存。

人及面,照片在卫星上拍好了,图片数据从载荷管理计算机传输到数传模块但会 到地面测控站和地面数传站。

图片引用自网络

数传站的作用很好理解,大锅天线接收数据。而地面测控站的作用要是 操作员在地面发射无线电波告诉天上的卫星,你是什么 之前 之前 之前 之前 之前 刚开始拍照,以你是什么 样的卫星姿态来拍照,你是什么 之前 之前 之前 之前 之前 刚开始将拍好的照片压缩打包,你是什么 之前 以何种姿态之前 之前 之前 之前 刚开始下传数据。

但卫星通讯不须互联网,不须能随时都都需要发送命令和接收数据。“卫星满地球转,基本上每天共要如此四五次卫星过境,每次共要如此15分钟左右的时间去接收新的指令任务以及下载数据。”谢成荫说。

数传站一秒共要都需要接收50Mb的数据。在卫星过境时,数传站的大锅天线会不停的对准卫星,15分钟最多都需要下传有多少GB的数据。

而为了避免手机在太空中将会高能粒子原困 手机死机,进而发热原困 烧坏模块。这台一亿像素相机系统在太空中被设置为不拍摄的之前 让手机关机,而在需要拍摄的之前 再启动手机。

民营航天的更多将会

直到11月底,传输bug避免后,一亿像素的图像数据终于通过卫星传输到了地面。第一张照片成功了,但“完整版都在不少拍废了”。

谢成荫显得很兴奋,“现在这台‘小米手机’,将会是人类历史上离地球最远的消费级手机了。”

实际上,亲们儿也搜索了过去海内外发射携带手机的卫星的案例:2013年,NASA曾把改造过的Nexus手机发上太空,离地250公里。亲们发生的轨道不同,“卫星在那后面 的寿命共要就几天时间”。

图片引用自网络

还有另外一款手机进过国际轨道空间站,“但空间站对手机提供了如同地球上一样的舒适环境,并如此对手机有严苛的要求,且空间站是离地距离50多公里的深度图。”

回到开头的难题:用一亿像素相机系统在太空上拍照究竟有你是什么 意义呢?

天仪研究院给亲们儿举了个例子:2013年2月11日发射升空的美国Landsat 8对地遥感观测卫星,在经过50天测试运行后,之前 之前 之前 之前 刚开始获取影像。

相较于专业的对地成像光学相机,一亿像素相机系统都还里能拍到的整体的影像跟景致其实完整版不一样。

Landsat 8携带的对地成像的光学相机(OLI)有9个光谱段,而小米手机共要只在可见光光谱段内有R、G、B十个 光谱段,OLI的单个光谱段的分辨率是50米,几乎是小米手机对地分辨率(50米)的1倍,但会 OLI的覆盖深度图如此小米手机的1/4。

照片更易理解。Landsat 8拍得是从前的:

而小米一亿像素的图片是从前的:

图片经过裁切

Landsat 8具备仪器级的稳定度和精确度,它的色彩丰厚程度和分辨率其实是小米手机所如此比的。但Landsat 8的单星造价也达到了数十亿美元。

谢成荫认为,这就不是人及计算设备和超级计算机一样。性能上,人及计算永远无法匹敌超算,但信息时代的开启却来自于人及计算机的普及而非超级计算机。“一定量的日常出行,甚至包括短期的旅游,亲们儿其实更希望是带十个 多多小快灵的设备,那要是 十个 多多手机。”

这部上天的一亿像素相机系统目前将会拍了几千张照片。“亲们儿不须指望用小卫星去取代大卫星”,他进一步补充说,“但会 将会在应急搜救、科学研究等小快灵的应用上,我还需要要用十个 多多大卫星,如同还需要扛着十个 多多单反相机,需要扛着十个 多多超大型计算机,我都还里能去完成工作。这完整版都在点不共要了。”

在他看来,这是“小、快、灵”应用在“大、准、稳”航天工作上做出的十个 多多变革。

天仪研究院收到了太满太满太满太满有科学家的反馈。亲们认为图片的单幅影像的覆盖范围达到了共要720*540公里。将会有一定量在轨的这类相机,多深度图、多分辨率、多模式、高频次的获取地球影像,都在在气象观测、环境预警、海洋科学、冰川极地甚至金融分析等诸多领域,为科学家提供更多的科研手段,助力科学研究。

除去太空拍照,民营航天还有更多的应用案例,比如物联网卫星通讯。天仪研究院CEO杨峰认为,“民营航天未来会是中国航天的重要的组成偏离 ,就和现在汽车行业、计算机行业和通信行业一样。”

小米也在一篇文章中介绍称,米粉也给了亲们太满太满反馈,还挺有意思:可不都需要开放拍照权限,让亲们儿人及定位想拍的台风、火山、战争等地球大事件?都需要做太空8K直播?拍十个 多多太空Vlog?都需要让一万张1亿像素照片合成十个 多多全景地球?毕竟从前十个 多多“太空航拍机”都需要像当年航拍无人机一样开启十个 多多新的市场,亲们儿需要用实践来检验。