Специалисты МАИ расширят возможности спутниковой системы «Марафон-IoT»

Московский авиационный институт (МАИ) как участник программы «Приоритет-2030» реализует проект модернизации глобальной низкоорбитальной многоспутниковой системы передачи данных «Марафон-IoT». Работы ведутся на базе Центра космических технологий МАИ по контракту с АО «РЕШЕТНЁВ» (входит в «Роскосмос») в рамках федерального проекта «Сфера».

Космос для повседневности

Изначально система «Марафон-IoT» разрабатывалась для обеспечения высокоскоростной связи и услуг в сфере интернета вещей, или сокращённо – тот самый IoT. Он представляет собой систему взаимосвязанных устройств, которые могут собирать и передавать данные по беспроводной сети без участия человека. Например, эта концепция используется для организации умного дома.

«Марафон-IoT» станет альтернативой мобильных вышек и оптоволокна, которые традиционно используются в интернете вещей. Особенно система будет востребована в отдалённых регионах с ограниченной наземной инфраструктурой. 

Всего в составе спутниковой группировки будет более 250 аппаратов весом около 50 кг каждый. Они будут размещаться в 12 орбитальных плоскостях на высоте около 750 км.

Универсальная платформа

Работы, реализуемые в МАИ, включают в себя два направления. В рамках первого планируется  превратить «Марафон-IoT» в ещё более универсальную платформу и существенно расширить область её применения.

Систему можно будет модернизировать и использовать не только в области интернета вещей, но и для управления беспилотниками, связи с самолётами, телеметрии и радиолокации, дистанционного зондирования земли и не только.

– Наша работа нацелена на создание устройства сопряжения и интерфейсного протокола. Они нужны, чтобы на спутники системы можно было легко устанавливать широкий спектр целевой аппаратуры, не переделывая всю конструкцию – примерно так же, как флешка присоединяется к компьютеру, – говорит руководитель проектной группы, аспирант кафедры 601 «Космические системы и ракетостроение» МАИ Никита Матасов. 

Основная функция устройства сопряжения – управление спутником. В частности, устройство принимает сообщения с управляющей станции и отправляет телеметрические пакеты на неё. Также оно обрабатывает управляющие сигналы, поступающие от бортовой аппаратуры. 

Интерфейсный протокол обеспечивает надёжную передачу данных и синхронизацию работы различных систем и приложений на борту космического аппарата.

Упрощённый доступ к космосу

Второе направление работ в интересах АО «РЕШЕТНЁВ» – «Марафон-2.0». Цель – создание модернизированной космической платформы, которая будет отличаться от своей предшественницы более эффективной работой и более совершенными компонентами на борту.

– Мы полностью переделываем компоновку космического аппарата: ставим на него более эффективные датчики, агрегаты, аппаратуру, аккумуляторные батареи, – уточняет Никита Матасов.

Сегодня эксплуатанты спутников вынуждены приобретать готовые аппараты с ограниченным функционалом. А в будущем при оформлении заказа они смогут самостоятельно определять количество функций, которые должны выполнять интересующие их изделия (например, оптическое зондирование, связь и т.д.).

– Наша задача – сделать максимально упрощённый доступ к космосу для всех заинтересованных лиц, – говорит маёвец. 

С этой точки зрения у «Марафона» нет аналогов. Разработкой с наиболее схожим функционалом можно назвать спутники формата кубсат. Это тоже универсальные платформы, которые как конструктор можно использовать в различных целях. Однако они обладают рядом недостатков, в том числе и за счёт своего небольшого размера. Это сильно ограничивает их в энергоэффективности и не даёт возможности нести на себе серьёзную нагрузку, в том числе крупную научную аппаратуру. 

В настоящее время в МАИ создан прототип модернизированного спутника, на котором проводится ряд исследований, идёт разработка конструкторской документации, на основе которой в дальнейшем будут создаваться опытные образцы.