西电通院李云松教授团队参与我国首次火星探测任务_新闻频道_东方

发布日期:2020-07-26 02:19   来源:未知   阅读:

7月23日12时41分,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,由长征五号遥四运载火箭发射升空。此次发射掀开中国自主开展行星探测新篇章,成为我国深空探索全新的里程碑。西安电子科技大学通信工程学院李云松教授所负责的图像传输与处理团队参与了本次火星探测中多个科学载荷的图像和数据压缩任务。

致力于探测器图像与数据压缩

将“天问”的答案“打包”回传

相对于地球的近邻“月球”,火星的距离实属遥远。想要让火星探测到的各类图像和数据“看得清”“收得回”,数据压缩必不可少。

“地球与火星距离最远4亿公里,最近时也有近6000万公里。因为能量的损耗是与传输距离的平方成反比的,这样就意味着信号衰减很厉害,信噪比就很低了,有效传输速率很低。”李云松介绍说。

此次发射的火星探测器共搭载了13台科学载荷即探测仪器,涉及空间环境探测、火星表面探测、火星表层结构探测等领域。其中,火星环绕器携带7台,火星车携带6台,它们的科学目标是实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等进行科学探测,进而有利于建立起对火星全面而基础的认识。

“探测器与地面的信号传输方式是无线数传。火星车、环绕器上的天线发射信号,地面天线接收器接收信号,形成了信息传输的物理链路。”李云松介绍说。

“这条物理链路就相当于我们修了一条路,数据就是在这条路上要运输的货物。问题在于,想运送的东西很多,道路却很窄。这么一来,要么是修宽路,要么是把货物进行处理。我们做的工作就是把货物压得紧一点。这样就能在有限的带宽下,传输更多东西。”对团队承担的工作,李云松打了一个形象的比喻。

“虽然数据压缩得越小,就越方便信息传送,但压得太小可能就会有损耗,不能完全恢复原来的数据。好比要快递一条被子,把它压紧了,所占的空间就会小一点。回来一打开它又恢复到原来的状态,这就是所谓的‘无损’。但若是快递一盆花,枝叶很多,有的地方可能就要裁剪以后再运输,那它就跟原来就不一样了。这就要考虑,怎样做才能尽可能地没有损害。”李云松进一步解释说。