Новости. Космические технологии РКС работают и на орбите, и для людей
24 июля 2021, 11:34
Космические технологии РКС работают и на орбите, и для людей
4 октября 1957 года с полигона Тюра-Там в Казахстане стартовала ракета с первым в мире космическим спутником. "ПС-1" выводился на орбиту королевской ракетой-носителем Р-7. Это был триумф. Над тем, чтобы полет прошел в штатном режиме, работали лучшие умы Советского Союза. Огромную роль сыграли исследования ученых из закрытого тогда НИИ-885, одного из первых предприятий нарождающейся ракетно-космической отрасли России. Насколько важны были эти разработки, говорит уже то, что в Совете главных конструкторов, созданном Королевым из шести человек, двое — главный конструктор автономных систем управления Николай Пилюгин и главный конструктор радиосистем управления Николай Рязанский были из НИИ-885. В этом научно-исследовательском институте создавали систему управления ракеты-носителя "Восток", другие приборы и оборудование для советских космических аппаратов. Именно на его базе вырос холдинг "Российские космические системы" — ведущее предприятие космической отрасли России и один из лидеров мирового космического приборостроения. И холдингу есть что показать — на МАКС-2021 посетителей стенда ждет много интересного.
В РКС развивают космическую навигацию и через геостационарные, высокоэллиптические и низкоорбитальные аппараты — связь, обеспечивают оперативное наблюдение Земли с орбиты, разрабатывают и выпускают исключительно надежную и стойкую к условиям открытого космоса инновационную микроэлектронику, которая с успехом применяется и в земных условиях. Кроме того, следуя требованиям ситуации в мире, в РКС делают все возможное для того, чтобы заменить при производстве аппаратуры, приборов и систем для отечественных КА недоступные компоненты. Для этого проводится унификация приборного ряда, причем работа ведется системно для всей ракетно-космической отрасли РФ при участии Минпромторга и правительства России. Новейшие унифицированные решения, которые уже применяются при изготовлении серийных образцов космической аппаратуры, масштабно представлены на МАКС-2021.
"Созданные в РКС безотказные и высокоточные датчики, контрольная аппаратура для измерения тепловых, вибрационных параметров надежно работают на атомных станциях, в авиации, на промыслах нефтяных, газодобывающих, объектах нефте- и газотранспортных компаний"
РКС сегодня — идеолог создания российской навигационной системы ГЛОНАСС, холдинг также отвечает за развитие наземного комплекса управления российскими орбитальными группировками. Следует отметить, что в 2021 году "Российские космические системы" завершили формирование наземной инфраструктуры высокоточного комплекса широкозонного функционального дополнения глобальных навигационных спутниковых систем на базе развития системы дифференциальных коррекций и мониторинга (СДКМ) — создана сеть из 53 унифицированных станций сбора измерений. Она предназначена для получения информации от навигационных спутников, а также обработки и предоставления корректирующих данных потребителям в России и странах СНГ. Сегодня в нашей стране действуют 46 станций, 18 — на объектах филиалов ПАО "Ростелеком", последняя размещенная станция наземной инфраструктуры не столь давно начала работу в Екатеринбурге. Еще четыре построены в странах СНГ и три — в Антарктиде.
Высокоточный комплекс широкозонного функционального дополнения глобальных навигационных спутниковых систем создан по заказу госкорпорации "Роскосмос" и является важным элементом повышения точности работы системы ГЛОНАСС. Вся навигационная информация со станций передается в центры обработки. Технологии этого комплекса основаны на СДКМ, созданной в РКС, и обеспечивают потребителей цифровыми данными с точностью передачи до одного сантиметра. Комплекс этот востребован в областях, требующих позиционирования объектов с прецизионной точностью, — при аэрофотосъемке, землеустроительных и геодезических работах.
Для демонстрации возможностей СДКМ на МАКС специальными датчиками системы оборудованы электрокары, которые развозят гостей авиакосмического салона. Все перемещения машин можно отследить в режиме реального времени на электронной карте, установленной на стенде РКС. Кроме того, на каждой машине видеокамера, прямая трансляция которой позволит сравнить расположение электрокара на карте и на местности, что наглядно подтвердит высокую точность и эффективность СДКМ.
Особое место в РКС занимает совершенствование системы дистанционного зондирования Земли — в холдинге разрабатывают и производят высокотехнологичную целевую аппаратуру для навигационных спутников и спутников ДЗЗ, "приземляют" космическую информацию ДЗЗ. Здесь создают и предлагают и российскому, и мировому рынку цифровые сервисы на основе навигации и данных ДЗЗ для различных отраслей экономики: сельского хозяйства, лесопользования, землеустройства, строительства, энергетики, транспорта.
Стоит заметить, что даже во время пандемии коронавируса спада в работе не отмечено, напротив, увеличились запросы на проведение ДЗЗ. На МАКС-2021 представлена линейка цифровых сервисов, которые используются для высокоэффективного мониторинга процессов на Земле — от лесопользования, сельского хозяйства до строительства и банковской деятельности.
В феврале ракета "Союз-2.1б" вывела на орбиту метеоспутник "Арктика-М" и появилась возможность контролировать изменения воздушных масс в арктических широтах с орбиты, наблюдать в онлайн-режиме погоду на Северном морском пути. "Арктика-М" обладает более сложным программным обеспечением, позволяющим менять ориентацию спутника два раза на каждом витке, что необходимо в первую очередь для функционирования радиационной системы охлаждения тепловых приемников, без которого нельзя получить семиканальное изображение в тепловых диапазонах. На этом космическом аппарате установлен уникальный многоцелевой восьмиканальный спутниковый ретранслятор — это высокотехнологическая разработка, обеспечивающая аккумулирование и надежную передачу спутниковых изображений, телевизионных и радиосигналов, навигационной, погодной и другой целевой информации между инновационными космическими аппаратами и наземными станциями. С ее помощью идет сбор всех данных бортовой аппаратуры космических аппаратов в единый поток и транслирование на наземные станции для дальнейшего использования в научно-исследовательских и хозяйственных целях. Ретранслятор уже доказал эффективность и на "полярном" метеоспутнике и надежно отработал на борту геостационарного космического аппарата "Электро-Л" № 3.
Размещение КА на высокоэллиптической орбите позволит собирать метеорологическую и гидрологическую информацию о состоянии северных областей Земли, а сканирующая аппаратура спутников позволит вести непрерывную разномасштабную съемку Земли с периодичностью от 15 до 30 минут. Планируется, что в будущем в группировку войдут еще два спутника, и это первая система в мире, которая будет работать на такой орбите и поставлять массивы уникальной информации.
От космического приборостроения в значительной степени зависит реализация ключевых проектов российской космической программы. Чтобы успешно реализовать их, в холдинге "Российские космические системы" за последние несколько лет существенно обновили производственную базу, создали новые производственные центры, привлекли к делу высококвалифицированных сотрудников и уникальных специалистов. В РКС создан Центр микроэлектроники, который может обеспечить предприятия холдинга и отрасли современными микросхемами, микросборками, гибридными схемами. Благодаря значительным инвестициям в оборудование цех печатных плат способен проводить сложнейшие операции, которые еще недавно были невозможны.
Участвуя в программах нацпроекта "Цифровая экономика" проекта "Цифровая Земля" сотрудники "дочки" РКС разрабатывают подсистему искусственного интеллекта — нейросети для обработки снимков из космоса. В 2020 году по снимкам с российских и зарубежных спутников нейросеть научили в автоматическом и автоматизированном режимах выявлять свалки, нарушенные земли, вести оценку лесных массивов, выявлять постройки.
В холдинге уделяют внимание развитию связки "робот — человек" в промышленности, и пример тому можно будет увидеть на интерактивном стенде РКС на МАКС-2021. Там воссоздан полный цикл промышленного изготовления надежной спутниковой аппаратуры, где человек работает в паре с "умным" роботом. Посетители смогут лично пообщаться с искином и убедиться в широких возможностях сотрудничества двух интеллектов — машинного и человеческого.
Гости и эксперты выставки будут вживую наблюдать цепь симбиотического производства, которая начнется с получения роботом — самодвижущейся платформой с рукой-манипулятором задания от автоматической системы цифрового управления. Благодаря функции интеллектуального распознавания объектов, основанной на технологии больших данных (Big Data), робот выберет из массива необходимые унифицированные комплектующие, инструменты и вспомогательные технологические материалы для изготовления заданного прибора.
На стенде РКС покажут реальные электронные изделия, собранные из комбинаций микроэлектронных компонентов, созданных технологами Центра микроэлектроники холдинга. Специально установленные электронные микроскопы станут транслировать проекцию увеличенного изображения "живого железа" на большой экран, демонстрируя возможности серийного сборочного производства российского приборостроительного холдинга.
Новейшими микроэлектронными компонентами будут комплектоваться спутники для экомониторинга "скрытых" антропогенных и природных процессов, океанических исследований. Этими изделиями уже оснащаются современные навигационные космические аппараты, орбитальная аппаратура ретрансляции сигналов, космические станции научного назначения.
Посетители стенда РКС смогут и сами получить реальную циклограмму сеанса спутниковой съемки орбитальной аппаратурой МСУ-ГС, которой сегодня оснащены самые современные российские спутники дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) — известные "геостационары" "Электро-Л" и пока единственный в мире "полярный" метеоспутник "Арктика-М". Новое МСУ-ГС полностью соответствует инженерно-технической философии РКС — унифицированная разработка может быть с легкостью импортирована на любую спутниковую платформу.
Летные испытания спутника "Электро-Л" № 3 с модернизированным МСУ-ГС на борту показали блестящие результаты работы новой системы радиационного охлаждения фотоприемников инфракрасной области спектра. Стабильное охлаждение фотоприемников до температур 80-82К позволяет получать изображения безупречного качества. Теперь эти решения используются при разработке приборов для следующих итераций спутников ДЗЗ. В
"Российских космических системах" создали инновационный рефлектор космической антенны-трансформера, предназначенной для получения на борт и передачи на Землю научной информации от современных космических аппаратов для дальних планетных исследований и изучения внеземного пространства.
Новая разработка в виде раскрывающейся фермы-каркаса размером 68×35 сантиметров. Благодаря специальным пружинам шарнирных устройств ферма раскрывает апертуру антенны до 6,0×2,8 метра менее чем за секунду. Такая конструкция позволяет высвободить дополнительное пространство для установки бортового научного оборудования при строгом габаритно-весовом лимите КА.
Специалисты холдинга "Российские космические системы", работая над созданием унифицированной бортовой аппаратуры для перспективных КА, разработали интегрированный декодер командно-программной и телеметрической информации. Универсальное устройство обеспечит высокие качество и стабильность доставки управляющих команд от наземного сегмента до бортового комплекса космического аппарата и передачу информации о состоянии спутника на Землю.
Разработка объединяет функции различных бортовых узлов обработки командно-программной и телеметрической информации в одной микросхеме. Устройство входит в состав и повышает надежность командно-измерительной системы, которая управляет КА, ретранслирует текущие навигационные параметры и агрегирует телеметрическую информацию.
Готовые интеграционные и унифицированные решения производства РКС позволяют поставить на поток создание и производство надежных бортовых систем, сократить стоимость и значительно ускорить производство спутников, масштабировать бортовую аппаратуру под требуемый тип космического аппарата.
Опубликовано в еженедельнике "ВПК" № 27 (890) за 20 июля 2021 года