7月20日，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，圆满完成了天和核心舱全景相机B在轨支架安装及抬升、梦天实验舱全景相机A和B解锁及抬升等全部既定任务，安全返回空间站问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。其中的全景相机及梦天实验舱的抬升机构均由上海航天技术研究院研制。

或许你会问，为什么要抬升全景相机、直接固定不是更好吗？因为在发射阶段，受到运载火箭严苛的力学环境以及整流罩的包络限制，只能先给全景相机安排一个“小矮凳”让其就位，等入轨后再择机靠航天员出舱给全景相机安装一个“自拍杆”，使其具备更佳的视场，可更好地监测空间站舱外的运行状态。下面就是全景相机抬升后看到的中国空间站与地球同框的精彩画面。

梦天实验舱研制最高效的产品

2021年11月，上海航天技术研究院805所梦天实验舱研制团队启动了全景相机抬升机构的研制工作，仅仅在半年后，就完成了产品设计生产、一系列试验和工效学评价，交付了第一套正样产品，可谓是梦天实验舱研制工作中设计迭代最高效的一款产品。

此次抬升的梦天实验舱全景相机，安装在梦天实验舱的舱壁上，主要用于观察空间站的舱外设备、机械臂的运动情况以及航天员的出舱活动等，是空间站的另一双“慧眼”。俗话说“高处不胜寒”，全景相机的抬升并非越高越好，高度过高会对舱体上其他有视野要求的载荷，以及对机械臂的爬行路径带来一定影响。因此，在研制之初，全景相机的抬升高度成为总体设计的难点。团队设计迭代了多种方案，并通过数轮的地面仿真和试验验证，最终确定了两台全景相机的抬升高度，既可以满足全景相机的视野需求，又确保了舱体上其他载荷的“视线”不被遮挡。

为简化航天员在轨操作流程，研制团队对梦天实验舱全景相机抬升方案进行了优化设计，基座中自带抬升机构。在上海航天技术研究院空间站项目办的组织下，梦天总体和空间结构与机构事业部联合攻关，在短时间开展多方案的对比论证，最终确定了多重导向、锥销斜面锁紧的抬升机构方案，机构设计简单巧妙、抬升操作便捷省力，航天员只要轻松一拉，抬升机构即可轻易实现抬升并锁定，抬升过程流畅丝滑，锁定后可靠平稳，让全景相机获得更加广阔视野的同时，还极大地减少了航天员的在轨操作流程，提升了航天员的出舱工作效率。

2022年初试验队进驻天津开展整舱AIT工作，面对天津、上海严重的疫情，为将研制计划影响降到最小，项目办组织天津和上海协同开展研制工作，总体机、电、热各专业人员在天津集同设计，确定抬升方案，抬升机构研制团队在上海如火如荼地开展设计、生产研制工作，克服型号研制及疫情带来的各种困难，用行动诠释了载人航天精神。

“站”得更高，“看”得更全

研制全景相机抬升机构是149厂疫情期间接到的紧急任务，回想起产品的研制历程，各种攻坚与不易依然历历在目，团队成员通过120余天验证摸索、有序衔接、攻坚克难，交付6套产品，顺利完成了全景相机的抬升，让全景相机实现“站”得更高，“看”得更全。

抬升机构是由一系列同心圆环相互嵌套组成，类似于不同粗细的收缩套筒由内而外拼装而成，展开到位时各套筒之间“环环相扣”。在产品研制之初，为了保证相邻两级套筒展收顺畅无卡滞，同时展开到位高可靠锁定，研制团队进行了不同配合间隙的大量展收验证试验，积累了上千个测试数据。

研制团队通过数据对比分析，对零件配合尺寸进行了优化并对测试方法进行了改进，最终确定了最优的配合状态和最精确的测试方法，保证展收过程顺畅，到位锁定高可靠。同时，通过对手动抬升进行大量的摸索试验，最终确定了机构抬升的主要操作流程及注意事项，为后续抬升机构的工效学评价以及航天员的在轨操作提供了宝贵的经验。

为了在4个月内完成6套全景相机抬升机构产品的装配、测试及试验任务，工艺员与设计师密切配合，对零件的加工精度、表面处理及工效学评价等方面进行反复沟通迭代，为技术状态受控保驾护航。同时，制定详细的零件生产日计划，“多方配合”全程优先力保抬升机构产品的研制，“一路绿灯”有序衔接保证各套产品零件滚动式生产并交付总装。

然而，去年3月初，正值抬升机构正样件产品研制的紧要关头，上海疫情突然爆发。研制团队坚守岗位，克服各种困难，与时间赛跑，进行产品装配、数据的测量及测试工作。设计师无法到场，研制人员就通过电话、视频一遍遍去详细确认产品的装配过程及细节、数据测量及产品测试的方法。如今，随着航天员的手动抬升，机构各套筒之间环环相扣，完美锁定，实现了全景相机的顺利抬升，抬升机构完成了使命。

360°全景视场实时成像

空间站三舱全景相机均由804所研制，具备360°全景视场实时成像功能，实现多路图像实时拼接融合，同时具备视频输出和照片输出功能，满足水平180°视场的高清视频输出，以及水平360°、垂直100°视场的全景照片输出需求。

为了便于航天员拆装和抬升全景相机，研制团队开发了一款太空专用把手，既可保护全景相机在搬运过程中镜头免受碰擦，又可使航天员在舱外能够轻松完成全景相机的抬升。“该把手经过了严格的航天员系统工效学评价，既方便随身携带，又便于舱外操作。”全景相机结构设计师王爱国说道。此外，配套设计的防飘组件保证全景相机在抬升作业过程中把手或全景相机本体不会因为失重而飘走，能够稳稳地固定在安装面上。

作为地面工作人员的“眼睛”，全景相机的360°全景监视能在必要时刻为航天员赢得一线生机，为航天员出舱活动保驾护航。“我们设计了一种自动曝光算法，可以适应不同场景的光线明显变化。”全景相机主任设计师徐起说道。为了确保在空间不均匀光照条件下，将多路不同角度的图像进行可靠无缝拼接融合，徐起带领研制团队展开了算法优化和小型化、轻量化设计和各项试验验证工作。

图像的测试主要是模拟各种光照模式和场景，他们在图像暗室，经常一待就是好几天，试验做完总有种“不知有汉，无论魏晋”的感觉。通过对各种测试工况的比对分析，对核心的图像拼接融合算法、一致性算法进行了多轮优化和迭代，最终设计出了重量轻、功耗小的全景相机，使全景相机无需机械转动机构，在实现360°无死角的监控前提下，大大提高了产品的可靠性。研制团队还完成了大视场鱼眼镜头的优化及精准标定设计，大大提高了全景成像关键的标定效率和精密度，同时通过结构设计及优化，使得全景相机在各类力学试验后能够保证极小的像素位移，全景图像依旧能完美融合拼接。