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 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 невысокая 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 того, 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 сеансы связи бывают от четырех до восьми раз в день и длятся пять-десять 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.

Последние комментарии

Антон Задворнов 29 декабря 2017 13:33 Самарский университет получит лишь 135 млн руб. на повышение конкурентоспособности

Какая часть из этой субсидии уйдет на увеличение получки (официальной з/п) ректору Самарского университета Шаматову, а какая часть уйдет на нужды университета, остается только предполагать.

Роман Кутуков 18 декабря 2017 11:00 Юрий Белонощенко: "Учеба в СГАУ стала для меня своеобразным "умственным спецназом"

СамГУ все равно круче. А СГАУ уже нет несколько, а есть СНИУ. Это так, на минуточку.

Елена Алимова 09 декабря 2017 15:44 Прокуратура: "Есть информация, что к чистке унитазов в самарском детсаду привлекали четверых детей"

Журналистам следовало опросить родителей других детей. Во - первых, не четверо, а трое мамаш написали жалобу. Четвертую приплели, видимо для количества. По словам других людей, детей учили смывать унитаз и чистить ЗА СОБОЙ, а не за другими. Почему не написали, что остальные родители пишут обращение в защиту? А еще, что заведующую довели до "скорой"? Что РЕН-тв "осаждали" детсад, не заботясь о спокойствии детей? Спросите других родителей, что произошло на самом деле.

Татьяна Попова 09 октября 2017 16:15 В Самаре проходит Всероссийский фестиваль науки

Уважаемая Татьяна, напомню вам, что специалисты площадки с хромакеем - обычные студенты, которые, помимо работы на Фестивале науки, ещё успевают мотнировать ваши видео и готовиться к занятиям. Всех гостей мы предупреждали, что письмо вы получите в течение недели. Так что никуда ваше выступление не пропало, не переживайте, мы умеем пользоваться почтой)

Татьяна Гугуева 09 октября 2017 09:09 В Самаре проходит Всероссийский фестиваль науки

Нас фестиваль науки в этом году удивил своей глупостью! На всех плакатах заявлено 0+, однако ребёнку 2х лет не разрешили потрогать игрушки-машинки,представленные на одном из стендов, мотивируя тем,что они для детей от 5 лет)))). На ящике для сбора отходов Алюминий был написан с двумя ЛЛ ))) А специалисты из Хроматей -комнаты так и не выслали нам видео, видимо ещё не изучали на лекциях как работать с эл. почтой. Вот и всё впечатление от фестиваля в этом году. Азбука науки лучше!!!

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости

Архив

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
25 26 27 28 29 30 31
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 1 2 3 4