12月1日23點11分,控制大廳的大屏幕上,嫦娥五號穩穩落在月球風暴洋北部的呂姆克火山附近,座標月球正面西經51.837度、北緯43.099度,着陸監控攝像機傳回成功扥估畫面,瞬間大廳裏響起一片掌聲!

應該有很多朋友都很好奇,爲什麼在指揮大廳的屏幕上會有嫦娥五號登陸的全景畫面,嫦娥五號又沒有帶玉兔,也沒有自拍杆,這個實時畫面到底是怎麼拍出來的?

到底有沒有上帝視角的攝像頭在拍嫦娥五號?

當然是沒有了,如果有的話也是外星人在拍咱家嫦娥五號,不過人家也沒興趣給我們拍不是嗎?那麼這個畫面是怎麼來的?答案很簡單,這是根據嫦娥五號的測控數據模擬出來的,簡單的說那個不過就是個動畫!

做過建模的朋友都知道,可以設計一個嫦娥五號的3D數據模型,包含所有動作輸入的界面,然後根據將嫦娥五號機身上的傳感器傳回的數據輸入這個模型,它將會顯示相應的動作,當然月面地形也可以模擬,但一般只會設置一個簡單的基準面和基本地形。

發射時剛入軌的畫面

現代cg技術越來越高,未來模擬的圖像水平也會越高,所以這個不是什麼技術問題,而是有沒有必要將其搞那麼精細,因爲對於測控來說,這裏需要基本動作就可以了,畫面連續和3D感滿足基本觀感即可!

不過這對於普通觀衆來說很重要,畢竟大家都看不懂測控數據,而對畫面則有天然的親近感,在以後會更重視觀衆的參與度,所以畫面也會越來越精緻。

直播畫面中斷,嫦娥五號在月球上遭遇了什麼?

在觀看直播畫面的朋友一定有對這個過程記憶猶新,安裝在嫦娥五號着陸器底部的監控攝像機拍攝的月面畫面,不但卡頓,看上去一幀一幀,而且到最後還中斷了,畫面瞬間消失不見,到最後卻宣佈登陸成功!

這到底是啥情況?有人認爲這是遭遇外星人了,就像阿波羅11號登月是信號被掐一樣,也有人認爲這啥技術啊,連個直播都搞不定,當年阿波羅畫面比這個順暢多了!

當然這些都是瞎猜,事實上月球上也不存在所謂的外星人,畢竟那些有的沒有的都是捕風捉影的結果,而現代技術也不是阿波羅時代的通信保障技術所能匹敵的,那爲什麼還會卡頓呢?

簡單的說是QOS技術所致,當然也是咱用通信行業的數據優先通行方式的術語來解釋嫦娥五號,不保證一致哦,但原理是一樣的,這個意思是從嫦娥五號傳回的數據中有最優先,次優先和可有可無的數據。

最優先的當然是測控數據返回,次優先當然各種設備工作的參數,排末尾的必定數各個監控攝像頭的視頻數據流,而測控保證數據經過軌道器中繼(正面也可以直接通訊),還有天鏈衛星和海洋測控與地面站,層層轉發,延遲和通道寬度是受到很多因素影響的,比如太陽活動和電離層波動等。

所以在某個特定時刻,如果數據通道無法保證全部傳輸,那麼就丟棄掉可有可無的視頻數據流,優先保證最優的測控數據傳輸。

直播畫面卡頓,不會影響嫦娥五號測控嗎?

準確的說,即使沒有攝像頭,嫦娥五號也能順利登陸月球,比如嫦娥五號在懸停時對月面掃描,就使用了激光雷達識別地面障礙物,它掃描的數據如果直接給我們看,那就是一堆數據,需要還原成畫面才能看明白,但對於嫦娥五號來說,有沒有畫面無所謂,而且這是自主選擇將落地,嫦娥五號機載計算機會自主選擇降落位置。

嫦娥四號落地過程,和嫦娥五號似乎一致的

那個數據是最重要的,但這並非地面測控人員選擇,懸停時瞬息萬變,來回通信延遲接近2.6S,加上測控延遲,時間會更久,懸停燃料是有限的,容不得地面人員幫忙選擇,所以自主降落非常重要。

而攝像頭則只是監控畫面,我看得到還是看不到,是無所謂的,有更好,沒有我也能幹活!最後提一下,阿波羅登月畫面,爲了直播再次刪減分辨率和幀率(10幀320線),就是保證數據傳輸量最小,還有直播時候阿波羅11號的登月艙已經在月面,不再需要測控數據,所有通道保證直播!

阿波羅登月後續高清晰的都是錄播或者用動態照片製作

因此阿波羅和嫦娥五號兩者的過程,完全無法比較,當然想想也知道,現在可能實現載人登月還是有些難度,但通信保障,絕對要比半個世紀前要好得多。

相關文章