В Самарском университете создают систему для управления группировками наноспутников

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, сообщает пресс-служба вуза. 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 объединенная 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  получиться. 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 определенную 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  истечении этого времени группа молодых ученых должна представить прототип системы управления, навигации и  связи, а  затем протестировать его на  спутнике в  космосе.

Ещё новости о событии:

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 - Самара
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 - Тольятти
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 - Самара
 
По теме
В ПГУТИ начал свою работу ежегодный Форум «Кадры для цифровой экономики» - ПГУТИ В Форуме принимают участие: Председатель комитета Государственной думы Российской Федерации по информационной политике, информационным технологиям и связи Александр Хинштейн Статс-секретарь,
ПГУТИ
Школьные ремонты начнутся летом - Городские Ведомости До 1 апреля по образовательным заведениям, где будут проходить ремонты, должны подготовить подробную «дорожную карту» с графиком выполнения запланированных работ.
Городские Ведомости
Справились с задачей - Газета Степь 22 марта 2024 года в Пестравском районном Доме культуры работники пожарно-спасательной части № 125 ГКУ СО «Центр по делам гражданской обороны,
Газета Степь
Пожарные Тольятти бьют тревогу! - Городские Ведомости Неосторожное обращение с огнем, неисправность электрической проводки и человеческая халатность – основные причины пожаров, которые произошли в Тольятти с начала года.
Городские Ведомости
Красноармейская ЦРБ получила новые автомобили - Газета Знамя труда Двадцатого марта в Самаре новые автомобили получили медицинские учреждения: Тольятти, Жигулёвска, Богатовского, Большеглушицкого, Борского, Исаклинского, Красноармейского, Кинельского, Красноярского, Кинель-Черкасского, Клявлинского,
Газета Знамя труда
Системная работа продолжается - Самарская Губернская Дума 28 марта в Самарской Губернской Думе прошло заседание «круглого стола» комитета по здравоохранению,
Самарская Губернская Дума
ТЕСТ НА ВИЧ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ. ЧТО ДАЛЬШЕ? - Самарский СПИД-центр Несколько десятков лет назад между вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) и смертью стоял знак равенства, а люди с положительным ВИЧ-статусом занимали не самое приятное положение в обществе.
Самарский СПИД-центр
ПРАЗДНИК ТЕАТРА - Газета Чапаевский рабочий В преддверии Всемирного дня театра, который ежегодно отмечается 27 марта, в средней общеобразовательной школе № 13 состоялся фестиваль, проведение которого стало уже доброй традицией.
Газета Чапаевский рабочий
ТВОРЧЕСТВО БЕЗ ГРАНИЦ - Газета Чапаевский рабочий Проект «Домашний микрореабилитационный центр «Территория добра» стартовал в Чапаевске в июле и объединил семьи Юго-Западного округа, воспитывающие детей-инвалидов.
Газета Чапаевский рабочий