В Самарском университете создают систему для управления группировками наноспутников

Фото: samaratoday.ru

Проект молодых ученых Самарского университета по разработке комплекса управления, навигации и связи наноспутника, предназначенного для оперативного выявления признаков природных катастроф, получил грант Российского научного фонда. Результатом работы станет прототип комплекса, который ученые должны протестировать в космосе.

Статистика свидетельствует о том, что с каждым годом количество стихийных бедствий возрастает. Использование же группировки космических аппаратов нанокласса способно помочь решить проблему оперативного мониторинга ионосферы. Поскольку изменение ее параметров – надежный индикатор для выявления признаков надвигающихся стихийных бедствий.

В сфере прогнозов природных катастроф требуется точность измерений и оперативность передачи данных. Их как раз могут обеспечить «управляемые» группировки наноспутников.

Однако для обработки данных мониторинга, полученных из космоса, необходима навигационно-временная привязка научных измерений. Для их проведения нужно знать траекторию движения наноспутника, время и место, когда он сделал необходимые замеры, а также в какой момент и как были ориентированы в пространстве оси чувствительности научной аппаратуры.

«На 99% современных наноспутников мы не встретим навигационных приемников, все пользуются данными системы NORAD. Это объединённая система аэрокосмической обороны США и Канады, средствами которой фиксируется любой объект, выводимый в космос”, - пояснил руководитель проекта, доцент межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета Андрей Крамлих. В зависимости от важности объекта, специалисты этой организации с определенной оперативностью выкладывают TLE данные (файлы с элементами орбит спутника, которые можно подставить в модель движения, а затем определить и спрогнозировать движение спутника) в свободный доступ. «Но модель движения всегда отличается от реального движения. И если точности TLE данных для организации сеанса связи достаточно, то привязать к ней высокоточные измерения уже не получится. Поэтому установка на борт космического аппарата собственного навигационного приемника необходима», - добавил молодой ученый.

Разработчики при этом отмечают, что навигационный приемник на наноспутнике не может работать постоянно, так как потребляет слишком много энергии. Поэтому они предлагают проводить измерения на борту наноспутника, а обрабатывать навигационные данные уже на Земле - это существенно сократит время работы приемника.

За рубежом есть разработки, аналогичные комплексу управления, навигации и связи разрабатываемому в Самарском университете. “Но они стоят немало, а их надежность не гарантирована, - отметил Андрей Крамлих. - Наша система должна быть дешевле».

Молодой ученый обращает внимание и на тот факт, что малые габариты, масса и недорогая по сравнению с более крупными МКА стоимость наноспутников позволяет запустить на орбиту сразу несколько аппаратов и производить измерения во многих областях пространства одновременно. Это даст возможность получить пространственную картину и отследить ее изменения во времени.

Однако для мониторинга ионосферы важно не только запустить несколько наноспутников, но и поддерживать определённую конфигурацию их движения, а добиться этого можно только контролируя движение МКА. Кроме этого, необходимо контролировать ориентацию каждого спутника в группировке. Для этого нужна система управления, которая уже частично отработана молодыми учеными. Они создали системы демпфирования – гашения угловых скоростей, чтобы снизить вращение спутника после отделения. Следующий этап - решение вопроса переориентации спутника.

Также ученым нужно разработать оперативную систему связи, которая позволит быстро и в большом объеме передавать информацию на Землю. Традиционно передача данных со спутника осуществляется в момент, когда аппарат пролетает над центром управления полетами (ЦУП). В среднем сеанс связи бывает 4-8 раз в день и длится 5-10 минут, но когда речь идет о чрезвычайных ситуациях, где требуется оперативность, этого недостаточно. Для того, чтобы ее повысить группа ученых Самарского университета планирует использовать низковысотные сети связи: GlobalStar, Iridium, это позволит выстроить другую схему, не зависящую так жестко от сеансов связи с ЦУП. В этом случае экстренные данные с наноспутника будут сбрасываться на спутник связи, летающей на низкой высоте, который и передаст их на Землю. При этом основной массив информации будет выгружен позже - над ЦУП.

«Мы идем по пути импортозамещения - в комплексе управления, навигации и связи будет использована только российская аппаратура. У Самарского университета есть опыт создания наноспутников, есть сильная школа по спутниковой радионавигации, возглавляемая профессором Игорем Белоконовым. Появилась также школа по навигационным приемникам под руководством датского ученого Кая Борре, сейчас ее возглавляет доцент Илья Кудрявцев, соответственно, подтянулась «железная» составляющая. Так что теперь мы можем создать полностью свой приемник, точнее опытный образец», - отметил руководитель проекта.

Грант на разработку комплекса выделен исследователям на три года. По истечению этого времени группа молодых ученых должна представить прототип системы управления, навигации и связи, а затем протестировать его на спутнике в космосе.

Актуальность комплексу управления, навигации и связи наноспутника придает то, что он не является узкоспециализированным. Наоборот, система способна решать многопрофильные прикладные задачи. В дальнейшем она может быть востребована на маневрирующих спутниках и спутниках дистанционного зондирования земли, а также на МКА, мониторящих суда и нефтегазопроводы в труднодоступных районах. Более того, благодаря комплексу станет реальным создание спутника-инспектора, который сможет мониторить поверхности больших космических аппаратов и своевременно сообщать об их неисправностях. Совокупные сведения от нескольких наноспутников, снабженных новой системой и специализированной научной аппаратурой, помогут и в вопросах национальной безопасности. Анализируя данные об изменении ионосферы Земли, специалисты смогут отследить, что их спровоцировало: естественные процессы, которые идут на Солнце или в недрах Земли, или искусственное вмешательство человека.

Последние новости Самарской области по теме:
В Самарском университете создают систему для управления группировками наноспутников

- Самара
Проект молодых ученых Самарского университета по разработке комплекса управления, навигации и связи наноспутника, предназначенного для оперативного выявления признаков природных катастроф,
16:00 17.01.2018 Волга Ньюс
- Тольятти
Разработка комплекса управления, навигации и связи наноспутника, предназначенного для оперативного выявления признаков природных катастроф, является проектом молодых ученых Самарского университета.
16:00 17.01.2018 CityTraffic.Ru
В Самарском университете создают систему для управления группировками наноспутников - Samaratoday.ru
В Самарском университете создают систему для управления группировками наноспутников - Самара
Проект молодых ученых Самарского университета по разработке комплекса управления, навигации и связи наноспутника, предназначенного для оперативного выявления признаков природных катастроф,
15:53 17.01.2018 Samaratoday.ru
 
По теме
За счет нее возрастет оперативность прогнозирования природных катастроф. Как сообщает пресс-служба Самарского университета, молодые самарские ученые выиграли грант на проект по разработке комплекса управления,
22.01.2018
 
Распространят на весь регион - Городские Ведомости В Тольятти завершилась апробация и рецензирование программы «Семейные АзБуки» Тольяттинского краеведческого музея (ТМК).
18.11.2018
В истории было минимум три случая неблагоприятных последствий изменения климата. ФОТО: кадр из фильма - Комсомольская Правда Самара Эксперты международного фонда «Глобальные вызовы» подготовили доклад о самых вероятных сценариях Апокалипсиса наших дней Евгений ЧЕРНЫХ Недавно «Комсомолка» писала,
18.11.2018
 
16 ноября 2018 г. под председательством руководителя Самарского УФАС России Л.Л.
17.11.2018
В истории было минимум три случая неблагоприятных последствий изменения климата. ФОТО: кадр из фильма - Комсомольская Правда Самара Эксперты международного фонда «Глобальные вызовы» подготовили доклад о самых вероятных сценариях Апокалипсиса наших дней Евгений ЧЕРНЫХ Недавно «Комсомолка» писала,
18.11.2018 Комсомольская Правда Самара
Раздельному сбору отходов обучили более 9 тысяч школьников Самарской области.
16.11.2018 Городские Ведомости
Генеральный директор и главный конструктор ООО НПО "Шторм" С.Л. Буряшкин Специалисты ООО НПО "Шторм" разработали инновационную систему электрического запуска для газотурбинных двигателей.
16.11.2018 Волжская коммуна
В гости к спортсменам - ГУ МВД по Самарской области Полицейских и учащихся средних классов нескольких школ города принимали у себя в гостях в спортивном клубе тренера и ребята, занимающиеся рукопашным боем.
18.11.2018 ГУ МВД по Самарской области
Сотрудники Госавтоинспекции Ставропольского района и «ЮИДовцы» обсудили вопросы безопасности на дорогах - ГУ МВД по Самарской области На заседание за круглым столом собрались ребята из отрядов ЮИД. На повестке была серьезная тема: «Мы за безопасность на дорогах!», которая касается каждого, начиная с детей и заканчивая людьми уже преклонного возраста.
18.11.2018 ГУ МВД по Самарской области
Корреспонденты «Комсомолки» разбирались, зачем нам такие мигранты [инфографика] Александр РОГОЗА Семен ЕЛЕНИН Николай Греку, Раду Кэлугэрян, Влад Мокану, Ион Крихан, Сергей Ончу и еще полдюжины фамилий.
17.11.2018 Комсомольская Правда Самара
В эфире радио «КП-Самара» вместе с заместителем начальника регнионального ГУ МЧС России Валерием Заворохиным разобрались, что делать, когда звучит сирена,
16.11.2018 Комсомольская Правда Самара
"Подмосковный Отелло" Дмитрий Грачёв получил 14 лет колонии [видео] Александр РОГОЗА @rogozavr В Серпуховском суде сегодня объявили приговор «подмосковному Оттело».
15.11.2018 Комсомольская Правда Самара
Сегодня в Самаре отпразднуют день рождения Эльдара Рязанова - Волжская коммуна Праздничные мероприятия пройдут в музее известного кинорежиссера Сегодня, 18, ноября Музей Эльдара Рязанова в Самаре приглашает отметить день рождения всеми любимого режиссера в доме, где он родился.
18.11.2018 Волжская коммуна
В Тольятти выступил Грузинский народный хор «Ибери» На сцене шесть мужчин в черных национальных грузинских костюмах.
16.11.2018 Площадь Свободы
О смерти артиста певице сообщил их общий концертный директор Мария РЕМИЗОВА @Maria_Remizova Новость о внезапной смерти 54-летнего Евгения Осина сильно огорчила, но не удивила его давнюю подругу и коллегу Наталью Штурм.
17.11.2018 Комсомольская Правда Самара
15 ноября в Тольятти торжественно открыли Музей образования. Это событие было приурочено к 100-летию со дня создания Ставропольского отдела народного образования.
15.11.2018 Городские Ведомости