2022年9月2日0時33分,神舟十四號航天員乘組密切協(xié)同,完成出艙活動期間全部既定任務(wù),出艙活動取得圓滿成功。期間,陳冬、劉洋在艙外作業(yè),蔡旭哲在艙內(nèi)配合支持,并使用智能顯示器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視和操作。
航天員使用的智能顯示器、筆記本計算機(jī)等智能交互設(shè)備和艙內(nèi)艙外照明設(shè)備均由航天科技集團(tuán)五院人機(jī)交互團(tuán)隊研制。團(tuán)隊承研的儀表與照明分系統(tǒng)是載人航天領(lǐng)域獨有的、最具特色的分系統(tǒng),是航天員與航天器的“紐帶”。航天員通過該分系統(tǒng)設(shè)備操作航天器、感知航天器。
在經(jīng)歷了載人飛船、空間實驗室等幾代發(fā)展后,儀表與照明分系統(tǒng)全面進(jìn)入了智能化時代。
音視頻環(huán)繞,兩大利器協(xié)作
在軌出艙任務(wù)需要三名航天員合作完成,且面臨不同艙段協(xié)同、艙內(nèi)外協(xié)同、天地協(xié)同等復(fù)雜場景,如何高效溝通協(xié)作是一個難點。儀表與照明分系統(tǒng)可以為航天員提供視頻語音為一體的分布式數(shù)字化遠(yuǎn)程終端系統(tǒng),提供天地間文本、圖片、流媒體混合通信模式,創(chuàng)建并實現(xiàn)了視頻圖像多媒體組播共享的點播系統(tǒng)。
在出艙任務(wù)中,航天員可通過智能顯示器實時監(jiān)測艙外圖像及機(jī)械臂全景、局部圖;同時,話音系統(tǒng)支持天地會議通話、專用通話、出艙通信等多種模式的話音通信。確保航天員之間、航天員與地面之間“看得清、聽得準(zhǔn)”。
四兩撥千斤,指尖舞動機(jī)械臂
儀表智能顯示設(shè)備和機(jī)械臂操作臺夢幻聯(lián)動,組成面向雙臂管理的操作平臺,實現(xiàn)空間雙機(jī)械臂多點動態(tài)接入的操作管理,為航天員提供在艙內(nèi)完成空間機(jī)械臂多模式操作的友好人機(jī)交互操作體驗。
系統(tǒng)首次將力反饋技術(shù)引入空間機(jī)械臂的在軌操作中,可較好增強(qiáng)操作者的臨場感,并通過快捷按鍵、圖形頁面軟按鍵,進(jìn)行全部機(jī)械臂操作。同時,提供靈活的軟件維護(hù)方式,可在軌更新操作交互界面。
照明全覆蓋,點亮漫漫夜空
此次出艙任務(wù),儀表與照明分系統(tǒng)為航天員準(zhǔn)備了兩臺新的神器:云臺照明燈。隨問天實驗艙發(fā)射的云臺照明燈具備全覆蓋角度轉(zhuǎn)動的能力,為此次出艙任務(wù)點亮艙外環(huán)境,成為航天員艙外行走的“燈塔”。
艙外云臺燈是空間站首次在軌應(yīng)用的照明設(shè)備,通過多自由度轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)以及投光燈光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計,使得航天員出艙路徑以及艙外作業(yè)點的照度得到充分保障。
定制隨心愿,享受太空生活
不同于地球,太空沒有晝夜、四季的變化。航天員在軌每天會經(jīng)歷大約14次日出日落,體內(nèi)的生物鐘很容易被打亂,并有可能造成一定程度上的睡眠障礙、倦怠和健康損害。為此,儀表照明分系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃了空間站多艙段多自由度動態(tài)照明為主、固定照明為輔的一體化、多維度、定量化照明系統(tǒng)。
航天員進(jìn)入空間站后,可以根據(jù)個人需求通過手機(jī)APP調(diào)節(jié)艙內(nèi)照明環(huán)境、睡眠模式、工作模式、運動模式,避免長時間單調(diào)的環(huán)境帶來的不適,從而保證航天員更高效地工作、更放松地享受高質(zhì)量睡眠,讓他們在太空工作和生活更加活力滿滿。
簡約不簡單,工作效率up
儀表智能顯示器采用先進(jìn)的圖形交互技術(shù),創(chuàng)建了空間站面向用戶的新一代自主配置人機(jī)交互模式。
儀表智能顯示器秉承以人為本的設(shè)計理念,在簡潔明了的界面上通過文字、圖形、動畫多種方式,實現(xiàn)航天器信息的顯示與處理。它還匯集了包括飛行信息、報警信息、航天員身體健康情況等內(nèi)容,航天員可以通過首頁索引快速查看到想要的信息。
在執(zhí)行專項任務(wù)時,航天員可以實時監(jiān)視相關(guān)動作涉及的設(shè)備參數(shù)狀態(tài),以支持出艙任務(wù)、機(jī)械臂操控、手控遙交會對接等操作。另外,儀表與照明分系統(tǒng)精準(zhǔn)對接在軌任務(wù)規(guī)劃,設(shè)計了專項任務(wù)頁面的交互流程,實現(xiàn)了“自動切換頁面”和“一鍵手動切換”,使得航天員可以專注任務(wù)本身,免去繁瑣操作。
不論是在軌工作還是生活,智能儀表照明不僅能夠幫助航天員高效完成每一項在軌任務(wù),而且能夠為航天員提供高品質(zhì)太空生活,陪伴守護(hù)航天員多彩太空旅行的每一天。