小米10u只連幾個(gè)衛(wèi)星?去世界各地為小米手機(jī)拍攝樣張壁紙,是每次發(fā)布會前必須要做的事情。這次基于1億像素的特點(diǎn),我們思考設(shè)定了一些拍攝場景——
正在形成的臺風(fēng)眼,東非草原動物遷徙,活火山爆發(fā),這些巨大的視覺奇觀如果要在地球上拍攝難度是很大的。
這個(gè)時(shí)候,一個(gè)有趣的想法萌芽了,既然各大廠商都在地球上拍月亮,拍星星。那有沒有可能,我們把手機(jī)送上太空,去拍拍我們的蔚藍(lán)星球?

雖然是很酷的事情,但團(tuán)隊(duì)內(nèi)都是做手機(jī)研發(fā)的工程師,從來沒有人參與過航天工程,如何做,怎么做,時(shí)間來不來得及,效果會不會好,都是橫亙在大家腦海里的問號。
大概只花了一周時(shí)間,涉及到手機(jī)部的硬件、軟件、相機(jī)、測試、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等部門,大家抽調(diào)各部門的精銳力量,臨時(shí)組成了一個(gè)虛擬項(xiàng)目組。
當(dāng)消費(fèi)電子遇到航天工程
既然要上太空給地球拍照,那必然我們需要發(fā)射一顆衛(wèi)星,這就是一個(gè)典型的航天工程。
這件事說起來,難也特別難,簡單也簡單,重要的是找到對的合作伙伴。
天儀研究院作為國內(nèi)領(lǐng)先的商業(yè)航天公司,也在探索如何通過消費(fèi)級設(shè)備搭載進(jìn)一步降低衛(wèi)星研發(fā)成本。
雙方一拍即合,從2019年上半年開始,小米與天儀研究院展開合作,通過探討計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、大規(guī)模存儲器、高能量密度電池、GPS、姿態(tài)傳感器等問題,計(jì)劃將手機(jī)攝像頭搭載至商業(yè)衛(wèi)星進(jìn)行太空環(huán)境測試。

耗時(shí)168天
攻克343項(xiàng)技術(shù)難題
“一億像素” 順利上太空
衛(wèi)星發(fā)射是一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)研發(fā)流程,在天儀研究院的協(xié)助下,我們以難以想象的速度,完成了衛(wèi)星平臺的研制、搭載火箭確定、頻率申請、發(fā)射審批等一系列流程。
而涉及1億像素上天的就是 載荷研制環(huán)節(jié),如何能夠在短時(shí)間內(nèi)研發(fā)出一個(gè)能夠發(fā)揮「1億像素」影像系統(tǒng)作用的有效載荷,是雙方工程師面臨的最大挑戰(zhàn)。
歷時(shí)168天,雙方百余位工程師的協(xié)力攻關(guān)下,2019年11月3日, 長征四號乙運(yùn)載火箭,將搭載小米10「一億像素影像系統(tǒng)」的天儀TY15衛(wèi)星,送上了500KM的太陽同步軌道。

這背后還克服了大大小小300多項(xiàng)技術(shù)難題,包括穩(wěn)定可控的能源系統(tǒng),結(jié)構(gòu)、減震及熱控,在軌姿態(tài)控制,數(shù)據(jù)傳輸?shù)取N覀冇脦讉€(gè)模塊舉例:
1. 重新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
為解決空間和重量問題,手機(jī)元件被大幅瘦身,1億像素模組重新堆疊,裝進(jìn)定制的高強(qiáng)度的鋁合金架,成為衛(wèi)星艙板的一部分,同時(shí)解決了空間和重量問題。

2. 航天3級減震
衛(wèi)星發(fā)射的力學(xué)環(huán)境很嚴(yán)苛,所以一般使用宇航級器件。面對小米手機(jī)上的工業(yè)級器件,雙方工程師為相機(jī)模組設(shè)計(jì)了三級減振,極大的消除了高頻振動與沖擊,將運(yùn)載的力學(xué)環(huán)境降到了工業(yè)器件能夠承受的范圍,保證了小米相機(jī)的安全性。

3. 100C℃溫差的溫控系統(tǒng)
相機(jī)有一部分要暴露在太空中,面對-30°到+70°的巨大溫差,同時(shí)沒有空氣的外太空,散熱也是個(gè)問題。所以工程師們用特制的防護(hù)模塊、星衣和導(dǎo)熱裝置來解決這些難題。

4. 在軌拍攝姿態(tài)控制
為了讓鏡頭對準(zhǔn)拍攝目標(biāo),需要獲取鏡頭的當(dāng)前指向,并根據(jù)拍攝位置控制衛(wèi)星轉(zhuǎn)動,大量航天部件如陀螺、星敏、反作用飛輪、磁力矩器、星在計(jì)算機(jī)協(xié)同工作,地球美景才無一錯過。

5. 數(shù)據(jù)回傳系統(tǒng)
小米10 與衛(wèi)星載荷管理計(jì)算機(jī),地面通訊與星務(wù)計(jì)算機(jī)之間,都需要專業(yè)的信息通道,再經(jīng)過精確計(jì)算、驗(yàn)證、控制姿態(tài)、對轉(zhuǎn)地面數(shù)據(jù)接收站等,才能回傳1億像素的影像。