第十七章 说大话
深空通讯、飞行器设计、航天动力、月球小车、计算机和炒股。
这是联盟现有的五个小组。
各个小组都有一些方向性的问题，需要陶明做决定。
关于“小兔子”，刘芳他们最终决定使用四足轮腿式。
轮腿，就是兼具轮式结构和腿部能力。
可以轮式行走，也有跳跃能力。
一辆没有外壳，裸露着电路板的机器人在沙盘里来回移动。
最特殊的就是轮胎了，小车像是踩着四个大号的易拉罐。
“为了防止翻车，小兔子的高宽比为1：1.7。
我们通过对比机器人在运动过程中的稳定程度与重心调整量得到最优步态。
利用ZMP法衡量了机器人在静步态下的稳定性，并用改进的复合摆线法规划了足端的运动轨迹。
在整个运动过程中，机械腿运动平稳，速度、加速度变化较为平滑，不会出现对机械腿造成损坏的较强冲击。
并且在抬腿和着地瞬间，速度、加速度均为0，不会对机身产生冲击。
分析结果表明，该四足轮腿式移动机器人运动灵活且平稳，适用于外太空的探测…”
陶明站在一旁听着刘芳做介绍。
“轮腿可以折叠？”
“是的，从节省发射舱空间的角度出发，我们设计成了折叠形式。
全部轮腿折叠后，机身占用体积仅为0.14立方米，当然，还没考虑太阳能板…”
“太阳能板我会想办法，还有什么其他问题吗？”
陶明问道。
“有，现在所使用的核心控制单元是普通的民用级芯片。
我们与华强北的几个顶级工程师取得了联系，他们对咱们这个项目很感兴趣，其中有一个是我师哥，有八年的硬件设计经验，他明天的飞机赶过来…”
任晓丽在旁边说道。
“唔？他有兴趣加入我们联盟吗？”
华强北，作为电子电子第一街，里面高手如云，如果能得到那里的支持，电子设备可以不用再操心了。
“应该可以，不过免费劳动力不要想了，人家已经结婚了，要养家糊口。”
任晓丽回答道。
“等他来了，给我说一声…”
对于人才，就应该重视。
陶明走进模拟沙盘，将小车提了起来。
“小车前脸做成了小兔子的形状，两颗眼睛是摄像头，一颗全景，一颗可变焦。鼻孔内是双目摄像头，可以视觉测量。
相机都需要特制，以适应月球表面的弱光环境…
嘴巴里还没想好放什么，不行再放个红外相机…”
“嗯，这个电机是哪里来的？”
陶明打断了刘芳的继续介绍，因为他发现小车的电机竟然是特制的，已经充分考虑了月球上的使用环境。
“和玉兔用的同一款，我导师参与研制，通过内部途径给搞了四台…”
刘芳在一旁解释道。
“我这里有一份图纸，看看你导师感不感兴趣，另外帮我找个能定制电机的生产单位。”
陶明从背包里拿出电脑，将从脑海里导出的图纸发给了刘芳。
“好的！”
刘芳痛快的答应下来。
“还有就是机械臂，我们在犹豫…”
“要机械臂干什么，我们先不搞科研，目前就以视频为主。”
要是配套机械臂，肯定要配套特制光谱仪之类的精密设备，这些玩意一台好几百万，造价太高。
“那好吧，外壳也没考虑好用什么样的…”
“外壳你找人加工就行了，弄出来了到我这里喷点涂层…”
陶明示意这不是什么问题。
“好。”
刘芳并不懂材料，但她信任陶明。
“为什么没有耳朵？”
陶明很好奇。
兔子不就是耳朵最惹人注意吗。
“要耳朵干什么？”
刘芳更好奇。
月球上又没声音。
“可以做为天线啊！”
陶明转头看向不远处的柳熙雨。
“熙雨！你过来给陶主席介绍一下！”
刘芳喊柳熙雨过来。
“我们还没考虑好用什么传输方式…”
柳熙雨边走边说道。
陶明这才发现，柳熙雨的神色很差，看来最近经常熬夜。
“陶主席，鉴于你不是搞通讯的，我先给你简单介绍一下我国的玉兔号。
玉兔号使用UHF以及X波段两个频段工作。
玉兔号UHF为415MHz，采用5dBi天线，只有上行，也就是从玉兔号发到嫦娥3号着陆器。
玉兔号与地球联系采用X波段，两组天线：7.2GHz用于地球发往玉兔，接收天线增益为5dBi；8.4GHz用于玉兔发往地球，发射天线增益27dBi，最大发射功率为2W。
玉兔号的发射天线为抛物面天线，直径39cm；相对的，地面测控站的抛物面天线直径达66米，天线增益为70dBi以上。
月地距离384000千米，测算得到8.4GHz的路径损耗约为223dB。考虑到玉兔号的最大发射功率为2W，其他损耗为3dB，由于天线的总增益为97dBi，则地面接收到的玉兔号最大信号强度为-96dBm。
根据香农公式，通信的峰值速率由比特信噪比Eb/N0决定，而比特信噪比与设备的工作温度以及工作带宽有关。
假定接收设备工作在100K（-173摄氏度），如果通信带宽为300kHz，Eb/N0可达26dB，采用64QAM的调制方式，峰值速率可达1.8Mbps；即使采用BPSK的调制方式，峰值速率也可达300kbps。
如果通信带宽为1.28MHz，Eb/N0可达20dB，同样采用64QAM的调制方式，峰值速率为7.68Mbps；即使采用BPSK的调制方式，峰值速率也可达1.28Mbps。
当然通信带宽越大，玉兔号的能耗越大。
总之，在理想情况下，玉兔号与地球的通信可达到3G网络的水平。”
陶明好像听明白了，又好像啥都没听懂。
但bps和B不是一个单位他是知道的，好像是8倍的关系。
“理想状态下才能达到3G的水平，也就是500KB/S，这还是玉兔顶着一个将近40厘米的大天线。
你看看现在的这个小兔子，一副弱不禁风的样子，能带这么大的天线吗？
就算带了，4个摄像头的数据量多庞大？怎么可能做到实时？”
柳熙雨掐着腰，一副老娘不想伺候你的态度。
“额…一千个小车同时在月球上面跑，能算一下数据量吗？”
“一千辆？你疯了吧！”
柳熙雨真的着急了。
“熙雨，别生气，陶明就是问一下，有什么难处好好说，咱们慢慢想解决办法！”
杜伽在一旁劝柳熙雨消气。
“真要是有一千辆小车，就算是黑白画面，算法优化的话，每个小车4个摄像头，数据量2MB/S，1000辆就是2GB/S。
除非你把两个直径50米以上的抛物面天线搬到月球上，天线的功率还不能加以限制…”
“好！那就这么办！”
陶明点了点头。
“啊？？”
柳熙雨没反应过来。
“就是在月球上建立两个通讯基站嘛…”
陶明说的很轻松。
“如果基站的问题解决了，我想让小车能覆盖5公里的范围，还需要解决什么问题？”
“呵呵…5公里？使用无线网桥的话，50公里都没问题！”
柳熙雨彻底不生气了，不就是说大话嘛。
我也会！
这是联盟现有的五个小组。
各个小组都有一些方向性的问题，需要陶明做决定。
关于“小兔子”，刘芳他们最终决定使用四足轮腿式。
轮腿，就是兼具轮式结构和腿部能力。
可以轮式行走，也有跳跃能力。
一辆没有外壳，裸露着电路板的机器人在沙盘里来回移动。
最特殊的就是轮胎了，小车像是踩着四个大号的易拉罐。
“为了防止翻车，小兔子的高宽比为1：1.7。
我们通过对比机器人在运动过程中的稳定程度与重心调整量得到最优步态。
利用ZMP法衡量了机器人在静步态下的稳定性，并用改进的复合摆线法规划了足端的运动轨迹。
在整个运动过程中，机械腿运动平稳，速度、加速度变化较为平滑，不会出现对机械腿造成损坏的较强冲击。
并且在抬腿和着地瞬间，速度、加速度均为0，不会对机身产生冲击。
分析结果表明，该四足轮腿式移动机器人运动灵活且平稳，适用于外太空的探测…”
陶明站在一旁听着刘芳做介绍。
“轮腿可以折叠？”
“是的，从节省发射舱空间的角度出发，我们设计成了折叠形式。
全部轮腿折叠后，机身占用体积仅为0.14立方米，当然，还没考虑太阳能板…”
“太阳能板我会想办法，还有什么其他问题吗？”
陶明问道。
“有，现在所使用的核心控制单元是普通的民用级芯片。
我们与华强北的几个顶级工程师取得了联系，他们对咱们这个项目很感兴趣，其中有一个是我师哥，有八年的硬件设计经验，他明天的飞机赶过来…”
任晓丽在旁边说道。
“唔？他有兴趣加入我们联盟吗？”
华强北，作为电子电子第一街，里面高手如云，如果能得到那里的支持，电子设备可以不用再操心了。
“应该可以，不过免费劳动力不要想了，人家已经结婚了，要养家糊口。”
任晓丽回答道。
“等他来了，给我说一声…”
对于人才，就应该重视。
陶明走进模拟沙盘，将小车提了起来。
“小车前脸做成了小兔子的形状，两颗眼睛是摄像头，一颗全景，一颗可变焦。鼻孔内是双目摄像头，可以视觉测量。
相机都需要特制，以适应月球表面的弱光环境…
嘴巴里还没想好放什么，不行再放个红外相机…”
“嗯，这个电机是哪里来的？”
陶明打断了刘芳的继续介绍，因为他发现小车的电机竟然是特制的，已经充分考虑了月球上的使用环境。
“和玉兔用的同一款，我导师参与研制，通过内部途径给搞了四台…”
刘芳在一旁解释道。
“我这里有一份图纸，看看你导师感不感兴趣，另外帮我找个能定制电机的生产单位。”
陶明从背包里拿出电脑，将从脑海里导出的图纸发给了刘芳。
“好的！”
刘芳痛快的答应下来。
“还有就是机械臂，我们在犹豫…”
“要机械臂干什么，我们先不搞科研，目前就以视频为主。”
要是配套机械臂，肯定要配套特制光谱仪之类的精密设备，这些玩意一台好几百万，造价太高。
“那好吧，外壳也没考虑好用什么样的…”
“外壳你找人加工就行了，弄出来了到我这里喷点涂层…”
陶明示意这不是什么问题。
“好。”
刘芳并不懂材料，但她信任陶明。
“为什么没有耳朵？”
陶明很好奇。
兔子不就是耳朵最惹人注意吗。
“要耳朵干什么？”
刘芳更好奇。
月球上又没声音。
“可以做为天线啊！”
陶明转头看向不远处的柳熙雨。
“熙雨！你过来给陶主席介绍一下！”
刘芳喊柳熙雨过来。
“我们还没考虑好用什么传输方式…”
柳熙雨边走边说道。
陶明这才发现，柳熙雨的神色很差，看来最近经常熬夜。
“陶主席，鉴于你不是搞通讯的，我先给你简单介绍一下我国的玉兔号。
玉兔号使用UHF以及X波段两个频段工作。
玉兔号UHF为415MHz，采用5dBi天线，只有上行，也就是从玉兔号发到嫦娥3号着陆器。
玉兔号与地球联系采用X波段，两组天线：7.2GHz用于地球发往玉兔，接收天线增益为5dBi；8.4GHz用于玉兔发往地球，发射天线增益27dBi，最大发射功率为2W。
玉兔号的发射天线为抛物面天线，直径39cm；相对的，地面测控站的抛物面天线直径达66米，天线增益为70dBi以上。
月地距离384000千米，测算得到8.4GHz的路径损耗约为223dB。考虑到玉兔号的最大发射功率为2W，其他损耗为3dB，由于天线的总增益为97dBi，则地面接收到的玉兔号最大信号强度为-96dBm。
根据香农公式，通信的峰值速率由比特信噪比Eb/N0决定，而比特信噪比与设备的工作温度以及工作带宽有关。
假定接收设备工作在100K（-173摄氏度），如果通信带宽为300kHz，Eb/N0可达26dB，采用64QAM的调制方式，峰值速率可达1.8Mbps；即使采用BPSK的调制方式，峰值速率也可达300kbps。
如果通信带宽为1.28MHz，Eb/N0可达20dB，同样采用64QAM的调制方式，峰值速率为7.68Mbps；即使采用BPSK的调制方式，峰值速率也可达1.28Mbps。
当然通信带宽越大，玉兔号的能耗越大。
总之，在理想情况下，玉兔号与地球的通信可达到3G网络的水平。”
陶明好像听明白了，又好像啥都没听懂。
但bps和B不是一个单位他是知道的，好像是8倍的关系。
“理想状态下才能达到3G的水平，也就是500KB/S，这还是玉兔顶着一个将近40厘米的大天线。
你看看现在的这个小兔子，一副弱不禁风的样子，能带这么大的天线吗？
就算带了，4个摄像头的数据量多庞大？怎么可能做到实时？”
柳熙雨掐着腰，一副老娘不想伺候你的态度。
“额…一千个小车同时在月球上面跑，能算一下数据量吗？”
“一千辆？你疯了吧！”
柳熙雨真的着急了。
“熙雨，别生气，陶明就是问一下，有什么难处好好说，咱们慢慢想解决办法！”
杜伽在一旁劝柳熙雨消气。
“真要是有一千辆小车，就算是黑白画面，算法优化的话，每个小车4个摄像头，数据量2MB/S，1000辆就是2GB/S。
除非你把两个直径50米以上的抛物面天线搬到月球上，天线的功率还不能加以限制…”
“好！那就这么办！”
陶明点了点头。
“啊？？”
柳熙雨没反应过来。
“就是在月球上建立两个通讯基站嘛…”
陶明说的很轻松。
“如果基站的问题解决了，我想让小车能覆盖5公里的范围，还需要解决什么问题？”
“呵呵…5公里？使用无线网桥的话，50公里都没问题！”
柳熙雨彻底不生气了，不就是说大话嘛。
我也会！
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