小米10u只连几个卫星?去世界各地为小米手机拍摄样张壁纸,是每次发布会前必须要做的事情。这次基于1亿像素的特点,我们思考设定了一些拍摄场景——
正在形成的台风眼,东非草原动物迁徙,活火山爆发,这些巨大的视觉奇观如果要在地球上拍摄难度是很大的。
这个时候,一个有趣的想法萌芽了,既然各大厂商都在地球上拍月亮,拍星星。那有没有可能,我们把手机送上太空,去拍拍我们的蔚蓝星球?

虽然是很酷的事情,但团队内都是做手机研发的工程师,从来没有人参与过航天工程,如何做,怎么做,时间来不来得及,效果会不会好,都是横亘在大家脑海里的问号。
大概只花了一周时间,涉及到手机部的硬件、软件、相机、测试、系统、结构等部门,大家抽调各部门的精锐力量,临时组成了一个虚拟项目组。
当消费电子遇到航天工程
既然要上太空给地球拍照,那必然我们需要发射一颗卫星,这就是一个典型的航天工程。
这件事说起来,难也特别难,简单也简单,重要的是找到对的合作伙伴。
天仪研究院作为国内领先的商业航天公司,也在探索如何通过消费级设备搭载进一步降低卫星研发成本。
双方一拍即合,从2019年上半年开始,小米与天仪研究院展开合作,通过探讨计算机、数码相机、大规模存储器、高能量密度电池、GPS、姿态传感器等问题,计划将手机摄像头搭载至商业卫星进行太空环境测试。

耗时168天
攻克343项技术难题
“一亿像素” 顺利上太空
卫星发射是一个复杂的科学研发流程,在天仪研究院的协助下,我们以难以想象的速度,完成了卫星平台的研制、搭载火箭确定、频率申请、发射审批等一系列流程。
而涉及1亿像素上天的就是 载荷研制环节,如何能够在短时间内研发出一个能够发挥「1亿像素」影像系统作用的有效载荷,是双方工程师面临的最大挑战。
历时168天,双方百余位工程师的协力攻关下,2019年11月3日, 长征四号乙运载火箭,将搭载小米10「一亿像素影像系统」的天仪TY15卫星,送上了500KM的太阳同步轨道。

这背后还克服了大大小小300多项技术难题,包括稳定可控的能源系统,结构、减震及热控,在轨姿态控制,数据传输等。我们用几个模块举例:
1. 重新设计结构
为解决空间和重量问题,手机元件被大幅瘦身,1亿像素模组重新堆叠,装进定制的高强度的铝合金架,成为卫星舱板的一部分,同时解决了空间和重量问题。

2. 航天3级减震
卫星发射的力学环境很严苛,所以一般使用宇航级器件。面对小米手机上的工业级器件,双方工程师为相机模组设计了三级减振,极大的消除了高频振动与冲击,将运载的力学环境降到了工业器件能够承受的范围,保证了小米相机的安全性。

3. 100C℃温差的温控系统
相机有一部分要暴露在太空中,面对-30°到+70°的巨大温差,同时没有空气的外太空,散热也是个问题。所以工程师们用特制的防护模块、星衣和导热装置来解决这些难题。

4. 在轨拍摄姿态控制
为了让镜头对准拍摄目标,需要获取镜头的当前指向,并根据拍摄位置控制卫星转动,大量航天部件如陀螺、星敏、反作用飞轮、磁力矩器、星在计算机协同工作,地球美景才无一错过。

5. 数据回传系统
小米10 与卫星载荷管理计算机,地面通讯与星务计算机之间,都需要专业的信息通道,再经过精确计算、验证、控制姿态、对转地面数据接收站等,才能回传1亿像素的影像。