科技模块7--交通基础设施与设备
科技模块8--交通基础设施与设备
一、交通基础设施
卫星信息化系统
- 此处将主要介绍陆基设备与装置等陆基硬件设施。陆基设备装置主要安装于发射区。常规发射区应包括：发射装置、发射控制室、加注、供气、供电、通信、消防、瞄准、电视、照相等系统和废液处理设施、避雷装置等。但由于体积限制将有所修改与减少，仅保留发射装置、发射控制室、供电、通信、瞄准、电视、照相等系统。至于加注、供气系统不会在初期建设，在首次发射时火箭燃料在原地球早已加注完毕。考虑到当前发射技术的成熟，将不再设置消防系统，遇到无法控制的紧急情况由武装直升机与装甲车协同武装部队灭火。废液处理则由管道运输回城市污水处理装置处理。在发射区后期建设与扩展计划中将完善加注、供气、消防、废液处理、备用电站等装置的建设，同时还会铺设道路与主世界相通。最开始将有一条直径为1m2,长5000m的管线沟通航天发射场与主世界，管线中包含供电电缆，污水处理管道，通讯线缆以及控制线缆，因此管线总体积为5000m3。
- 发射装置包括：发射台、勤务塔（首次发射将不会使用，后续加以建设）和脐带塔。
发射台用以支承和固定运载火箭和航天器，进行垂直度调整、方位瞄准和与其他装置管线连接。活动发射台是安装在钢筋混凝土基座上的支架式或盒式钢结构装置，便于拆卸和搬运。它有回转框架、可侧倒的支承臂和液压传动装置，能使运载火箭对准发射方向。发射平台长25米多、宽20米，高8米，总体积4000m3.
脐带塔固定在发射台侧面的钢制桁架结构。塔上敷设有液体推进剂、压缩气体、供水和空调等管路，以及测试、动力、通信和电视电缆。脐带塔装有数根回转式或伸缩式悬臂架，使各种管、线通过悬臂架与运载火箭和航天器相连接。有数层活动工作平台，供加注（或泄出）推进剂、充填压缩气体和临射状态检测时使用。塔上各层工作平台和悬臂架分别在起飞前的规定时刻内脱离运载火箭和航天器。脐带塔宽5m,长7m，高100m，总体积3500m3.
通信系统由载波调度电话、自动电话、电传、传真设备等组成。
瞄准系统用以确定运载火箭发射方位的设备组合。为把航天器送入预定的轨道，在发射准备过程中须将运载火箭和航天器瞄向发射方向。现代运载火箭或航天器的瞄准都使用带有光电装置的全自动化瞄准系统。
电视系统由摄像机、监控台、监视器和屏幕显示设备组成的闭路电视网，供发射指挥控制中心对测试发射过程中重要部位进行实时观察和监视用。
照相系统在发射时用以记录航天器起飞状态、地面－航天器连接电缆与悬臂架脱离情况、火焰状况和其他事件。由配置在发射台周围不同距离的数个摄影机站组成，装备有高速摄影机和普通摄影机、控制设备和辅助设备。
为防止高大建筑物、设施和竖立在发射台上的运载火箭和航天器遭受雷击，勤务塔、脐带塔、推进剂库房通常都设有避雷装置。
至于测绘站的建设规划，首个陆地卫星发射测绘站将在首次卫星发射后5年内完成建设，基本考虑设置于城市周围的山顶之上，至于初次发射时其功能则有步兵车开赴空旷地带替代。首次完成通讯卫星的发射后，将于Helloworld建立联系，因此将会于其沟通利用其海洋船只设立海上流动测绘站。- 二、交通基础设施备
- （一）室内交通设备
UNOworld室内、室外个人交通均采用双轮平衡车，车宽54.8cm，室内主干道路允许双向通行，还可以承受许多突发与应急情况，而次级分层道路将不允许载人交通工具进入。每辆车的功率为700w，最大时速16km/h,续航最远可达22km，这虽是个人交通方式，但却具有极大的公共性，UNOworld的每一辆平衡车均采用共享模式，市民们使用后可以即停即离，即唤即用，世界系统助理小no会帮助用户调配车辆，当用户留下车辆离开后，车辆便会前往最近的墙体内部充电桩，进行隐藏式充电，用户若需要使用车辆只需大声呼唤小no并表明需要车辆即可。车辆无人调配系统可以参考当下酒店的智能送餐机器人 ，该机器人可以实现室内的自动导航，前往任意地点。输货物与伤病患者转运上，也是采用无人平衡车自动驾驶与相应配件组合方式，如平衡车与小推车可以组成自动货物运送车，与担架组合则可形成智能担架。
室内的另一项应用交通工具便是蜂鸟小型侦察无人机 ，这种无人机发明之初应用于人民解放军单兵作战，其高4.6cm,长17.4cm,运行功率仅为15w,单次充电可续航25min,这款无人机将配备于每一个室内小型5G微基站附近及每层没有基站的楼层的相同位置，这类侦察无人机主要用于常规巡逻及突发情况探测与处置、取证，它的停放地点也将镶嵌于墙体之内以最大程度的节约空间。
- （二）室外与对外探索交通设备
UNOworld室外交通主要采用货运无人机、武装采矿车、武装直升机三大交通工具。
货运无人机停放点镶嵌于地表以下。货运无人机为四轴无人机，为保证各种需求，货运无人机系统网络将由多种机型组成。EHang 216机型，长7.33m，宽5.61m，高2.2m，可载重35kg，最大巡航速度130km/h，设计飞行时间为21min.Falcon B（物流版） 机型，长30.71英寸，宽26.38英寸，高19.92英寸，最大飞行速度18m/s，最大飞行时间37min，最大有效载荷5kg。以上两款均为运输无人机，另外DJI Mavic 3 Classic配备人工智能化系统则可用于监控室外情况。总的来说，无人机系统主要可以用于户外货物运输、城外物资投放运回，与大楼外侧、城邦外围巡查，以解决潜在可能的危险。
武装采矿车由履带式步兵战车与采矿车厢组成，可将攻防与矿藏开采融为一体，这可以防范野外矿藏开采时遇到的未知猛兽或是敌军的袭击。履带式步兵战车型号为当下中国最先进的VN-17步兵战车。其长约7.5m，宽约3.3m，车体高约2m，全车高约2.5m，总体积大约60m3。从机动性能来看，VN-17的发动机为四冲程水冷废气涡轮增压中冷柴油机，功率约为650千瓦，吨功率大于21千瓦/吨，公路最大行驶速度不小于70千米/小时，并采用了方向盘驾驶、手自一体的液力机械综合行星变速箱（有6个前进档2个倒退档）的设计，且整车具备中心转向能力。在行动装置上，该车采用主动轮前置，扭杆+减振器悬挂装置的设计。而其履带则采用单销销耳挂胶金属履带，车身每侧共有6个负重轮。从防卫性能上来讲，炮塔四周及正面防护：大于1000米可防30毫米穿甲燃烧弹的水平；侧面防护：大于200米可防14.5毫米穿甲燃烧弹的水平；背面和炮塔顶防护：可防7.62穿甲弹及炮弹破片的水平；炮塔、车身正面和侧面披挂的各类附加装甲（包括正、侧面的反应装甲及侧面的格栅装甲等）：具备防御破甲弹、反坦克火箭筒及破甲能力较低的反坦克导弹；底盘：可通过附加防雷组件，抵御装药在6-8千克的反坦克地雷。另外其火力攻击系统也十分出色，VN-17最大的特点就是搭载了无人炮塔，这在我国此前大部分步战车上都是没有的。这样做的好处不仅能使乘员得到集中防护，提高车组的生存性，也使炮塔具备了良好的维修性。并在其炮塔上，搭载有一门30毫米机炮（可发射包括穿甲弹、榴弹等多种弹药），用来对付各类轻装甲、无防护目标和低空慢速的飞行器。此外，VN-17还搭配有2枚具备“发射后不管”能力的红箭12反坦克导弹（可搭载破甲/温压等各种弹头，导弹最大射程约4KM），用来打击各种重装甲目标和工事，炮塔左右各还布置6具多功能榴弹发射器，可发射烟雾弹、榴弹等。在火控系统及信息化系统方面，VN-17也堪称豪华。其采用了上反稳像火控，车长和炮长拥有各自独立稳定的观瞄设备，具备“猎-歼”作战能力。在信息化能力上该车配有以车长和驾驶员任务终端为核心的车载信息作战系统，可实现车内及车际间的信息采集、处理、显示和战场指挥功能。
武装直升机兼具攻击、救援与运输等功能，为了满足我们世界回收发射火箭残骸的要求，我们将配备重型运输直升机，其型号为CH-47 。其机舱长约为12m，宽约为3m，高约为6m，总体积约为216m3
,最大航程为2252km，因此可到达许多区域，包括临近的大理，因此可与当地人类火种计划遗民交流、学习，每一架武装直升机内部有效载荷 6512公斤,外部有效载荷 7192公斤,最大吊挂载荷10627公斤，其会被用于发射火箭的回收再利用工作。由于其功率巨大，高达7058kw因此请您谨慎使用，以免造成能源危机，当然智能助手小no也会监督并帮助你的。
- （三）卫星信息化设备
本世界卫星发射采用长征5号运载火箭，该火箭直径为5m，长56m，总体积约1000m3, 起飞质量约869吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力 ，可以完成近地轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、太阳同步轨道卫星、空间站、月球探测器和火星探测器等各类航天器的发射任务。
下面我们具体来介绍一下我们的太空星座部分。太空星座中最具特色的是我们的鹭通一号通讯卫星（取样与实践二十号）。该卫星原设计使用寿命为16年，但是新版卫星将经过一系列材料替换、设计优化去除无关实验性功能等方式延长其使用时间，暂定为25年，当使用寿命满后，UNOworld交通部下航空航天司将对其状况进行进一步评估，以看是否需要重新发射或者继续使用。在通信技术方面，鹭通一号卫星搭载了甚高通量通信载荷，其涵盖Q/V频段载荷、宽带柔性转发器、跳波束转发器等。使用Q/V频段相当于把所有太空高速公路拓宽了4-5倍。鹭通一号还搭载了跳波束技术。该技术是灵活载荷的代表技术之一，可以适应业务分布的空间不均匀性和时变性。鹭通一号卫星可实现5.5G赫兹带宽Q/V频段星地通信。此外，鹭通一号卫星将实现高轨相干体制激光通信，相对直接探测体制，灵敏度更高、速率更快、抗干扰能力更强，最高速率达10Gbps，刷新了静止轨道激光通信速率新指标。鹭通一号卫星搭载的激光终端，将实现于轨的星地通信，可以实现10G左右的通信容量，相比于传统的微波通信，实现了指数级的增长。
太空星座中的遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。当遥感卫星沿地球同步轨道运行时，它能连续地对地球表面某指定地域进行遥感。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，获得的卫星数据可监测到农业、林业、海洋、国土、环保、气象等情况，遥感卫星主要有气象卫星、陆地卫星和海洋卫星三种类型。本星座中包含两颗遥感卫星，其中一颗为气象卫星，另一颗为陆地资源卫星。气象卫星将以目前我国最先进的气象卫星——风云四号为模板建设，命名为鹭云一号，该卫星是第二代地球静止轨道（GEO）定量遥感气象卫星，重5.4t采用三轴稳定控制方案。其设计使用寿命原为7年，经过一系列改良，我们将其寿命延长为15年。到期后其后续运作方案也将由航空航天司具体制定。作为新一代静止轨道定量遥感气象卫星，FY－4卫星的功能和性能实现了跨越式发展。卫星的辐射成像通道由FY－2G星的5个增加为14个，覆盖了可见光、短波红外、中波红外和长波红外等波段。星上辐射定标精度0.5 K、灵敏度0.2 K、可见光空间分辨率0.5km。同时，FY－4卫星还配置有912个光谱探测通道的干涉式大气垂直探测仪，光谱 分 辨 率0．8cm－1，可在垂直方向上对大气结构实现高精度定量探测。陆地资源卫星将以日本的 ALOS （Advance Land Observing Satellite)作为模板，命名为鹭源一号，ALOS是日本的对地观测卫星，ALOS卫星载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM），主要用于数字高程测绘；先进可见光与近红外辐射计－2（AVNIR－2），用于精确陆地观测；相控阵型L波段合成孔径雷达（PALSAR），用于全天时全天候陆地观测。该卫星重4t，原设计使用寿命为3~5年，经过改装更新将其寿命提升至10年，其一旦发射将被用于大陆上蕴含资源的全面探测，并将收集到的数据绘制为图谱，供以后百年间人类发展提供辅助。
太空星座中还将包含两颗地球同步轨道鹭行一号导航卫星，两颗鹭行一号导航卫星均采用北斗三号GEO地球同步轨道卫星 ，由北斗一号试验系统原理，两颗地球同步轨道导航卫星基本上可以实现中国区域内的导航服务，只是在高纬度地区由于仰角过低会给接收信号带来一定影响。同时，由于我国地处北半球，GEO在赤道平面内运行，由于高大山体、建筑物的遮挡，在其北侧的用户难以接收GEO卫星信号，即存在北坡效应问题。每颗北斗三号GEO地球同步轨道卫星重4.6t。两颗北斗三号卫星应当可以提供多种服务，其提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区中免费提供定位、测速和授时服务；授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。在此基础上，北斗三号系统根据不同用户需求与服务方式，提供基本导航定位授时，区域报文通信，精密单点定位等三大服务。首先来讲讲开放服务。在精度衰减因子PDOP≤6条件下，全球大部分区域可用性优于99.9%。在全球区域实测定位精度均值：#定位精度平面2米、高程3米#测速精度0.005米/秒#授时精度0.98纳秒。在了解了开放服务后，我们再来讲讲授权服务，授权服需要获得授权方可使用的服务，分成不同等级，区分军用和民用：#高精度：北斗卫星导航系统可以提供比开放服务更佳的精确度，需要获得授权。#广域差分：在亚太地区借助于类似于广域增强系统的广域差分技术（广域增强），根据授权用户的不同等级，提供更高的定位精度，最高为1米。#信息收发：区域短报文通信服务，服务中国及周边地区，容量提升10倍，单次报文长度1000个汉字，用户机发射功率降至3W。北斗GEO卫星主要提供无线电测定（RDSS）、区域短报文通信（RSMC）、星基精密单点定位（B2b-PPP）和星基增强（BDSBAS）四类区域服务。下面来具体介绍一下各项服务（1）无线电测定（RDSS）服务属于有源定位，是用户获取PNT信息的另一种方式。RDSS用户需要主动发送定位请求，并向两颗GEO卫星发送测距信号；主控站收到请求后，根据测距信息和地面高程数据，即可求得用户的位置信息并发送给用户。北斗三号的广义RDSS定位模式，是指用户利用上行链路向运控中心发送观测信息，运控中心利用卫星精密轨道和钟差计算用户位置，完成用户的快速定位。（2）北斗GEO卫星主要提供区域短报文通信（RSMC）服务。区域短报文通信（RSMC）是沿袭自北斗一号和北斗二号的另一项特色功能，其服务区域为东经50度至160度、北纬0度至60度。根据需要，服务区内的用户不仅可以进行点对点通信（点播模式），同一编组内的用户（不超过127个）还可进行群内信息交互（组播模式），上级用户也可对多个下属用户进行消息广播（通播模式），RSMC单次通信最多可发送1000个汉字，实测点播成功率大于99.9%，通播成功率大于97.7%，优于设计指标（成功率大于95%）。（3）星基精密单点定位服务。北斗三号将国际GNSS服务中心提供的精密单点定位服务内容嵌入北斗GEO卫星，简称B2b-PPP。B2b-PPP服务直接由北斗三号的GEO卫星发送精密轨道和精密卫星钟差改正数，无需互联网支持。因此，即使用户身处沙漠、戈壁、海上等无网络的地区，也可以获得北斗系统的GEO卫星提供的B2b-PPP服务。运行一年来，B2b-PPP定位精度可达厘米级，收敛时间一般在30分钟内。选择iGMAS测站五天观测数据对BDS-3PPP-B2b动态PPP定位性能进行评估。结果表明，基于PPP-B2b改正的BDS-3实时PPP可实现动态分米级的定位精度，其收敛后水平定位精度优于15cm，高程方向定位精度优于20cm。若要求定位精度好于水平0.3m、高程0.6m，则收敛时间一般小于20min。
总结：
交通系统总体积/m3（不包含道路等）=5000（发射场与主世界连接管路）+4000（卫星发射台）+3500（卫星发射脐带塔）+1000（长征五号运载火箭加其搭载的鹭通一号与鹭云一号卫星）+216（CH-47武装直升机）+60(VN-17步兵战车）+36(城市外围直升机停机坪）=13812
【注：平衡车、蜂鸟无人机、货运无人机，停车库等设备设施与建筑融为一体，此处交通板块不在另行计算体积，融为一体指占用了建筑空间，或者是嵌入式设计】
交通体系能耗由于大型设备使用次数无法确定因此无法计算具体总数，本方案仅列出了各个交通工具功率作为参考，实际执行时根据分配能耗调整具体使用次数。
