Уникальную систему с применением отечественной элементной базы разработали ученые ТУСУР.

Система автономной навигации космических аппаратов, разработанная учеными ТУСУРа и специалистами АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева», проходит испытания на предприятии в Железногорске.

Отечественная база

Благодаря внедрению новых схемных и конструкторско-технологических решений разработчикам удалось существенно уменьшить габариты и вес прибора. Если разработки предыдущего поколения весили от 5 до 15 килограммов, вес данного прибора составляет менее 2 килограммов. Расчеты, проведенные учеными, подтверждают, что реализованные конструкторские решения обеспечивают прибору необходимые для работы в космических условиях надежность и теплоотведение.

На сегодняшний день это единственная подобная система, созданная с применением отечественной элементной базы. Разработкой перспективной системы автономной навигации в ТУСУРа занимаются сотрудники НИИ радиотехнических систем (НИИ РТС) – они разрабатывают принципиальную схему прибора, оригинальное программное обеспечение; НИИ космических технологий (НИИ КТ), которые отвечают за конструкторскую часть; а также НИИ систем электрической связи (СЭС) и НОЦ «Нанотехнологии», которые проектируют и изготавливают опытные образцы сверхвысокочастотных монолитных интегральных схем на основе собственной технологии.

Прибор создается на базе отечественной технологии, с использованием российской компонентной базы, в том числе специально для прибора учеными ТУСУРа был разработан чип на основе арсенида галлия. До настоящего времени российские системы автономной навигации космических аппаратов создавались с использованием импортных комплектующих.

Оригинальное программное обеспечение

Для решения актуальных навигационных задач разработчиками ТУСУРа специально для новой системы было создано оригинальное программное обеспечение:

- Создание новых алгоритмов обработки для прибора автономной радионавигации так же необходимо, как и создание современной компонентной базы. За последнее время увеличилось число глобальных навигационных спутниковых систем: помимо ГЛОНАСС и GPS появилась китайская система «BeiDou» и европейская «Galileo». Способность обрабатывать сигналы всех глобальных спутниковых систем существенно увеличивает точность и непрерывность навигационных определений космического аппарата. Область применения разрабатываемой системы, помимо геостационарных орбит, распространяется и на низкие круговые и высокоэллиптические орбиты с высотой до 80000 километров. Это приводит к необходимости работы по намного более слабым сигналам по сравнению с условиями приема на геостационарных орбитах. Современные автономные навигационные системы должны, кроме определения координат объекта, обеспечивать также и синхронизацию по частоте и задержке бортовой шкалы времени космического аппарата со шкалой координированного времени (UTC), что чрезвычайно важно для распределенных космических систем и других потребителей. Все эти нюансы были учтены при разработке новых алгоритмов оценивания навигационных параметров, - рассказал Виталий Лебедев, заведующий лабораторией радионавигации НИИ РТС, в которой разрабатывались схемотехнические и программные решения этого проекта.

Заключительный этап

Разработка осуществляется в рамках проекта по Постановлению Правительства РФ № 218, направленного на кооперацию вузов и предприятий в сфере высокотехнологичного производства, где ТУСУР ведет научно-исследовательские, опытно-конструкторские и опытно-технологические работы в интересах АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева». В этом году проект, стартовавший в 2013 году, выходит на финальную стадию. Специалистам предстоит провести заключительный этап по наземной отработке системы автономной навигации с помощью вибростенда и термовакуумной камеры в АО «ИСС им. академика М.Ф. Решетнева». Так проверяется устойчивость аппарата к нагрузкам, какие возникают во время транспортировки и эксплуатации спутников.