В МАИ разработали и протестировали систему управления БЛА на дальних расстояниях через геостационарный спутник

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

Московский авиационный институт совместно с АО «Газпром космические системы» и АО «РЕШЕТНЁВ» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») развивает проект по созданию системы управления беспилотными летательными аппаратами через геостационарный спутник. Инициатива призвана обеспечить управление техникой на больших расстояниях, за пределами прямой видимости. Работа проводится в рамках федеральной программы «Приоритет-2030» и маёвского проекта «Бесшовная операционная среда», цель которого — создание многоспутниковых группировок для бесперебойного обмена информацией между космическими, воздушными и наземными объектами.

Попытки управления беспилотниками на дальних расстояниях в России предпринимались, но испытывались лишь системы с низкоорбитальными спутниками. Главное преимущество геостационарной связи, предлагаемой маёвскими специалистами, — её высокая стабильность: спутники буквально «зависают» над одной точкой Земли, обеспечивая обширное покрытие и постоянный, надёжный канал связи с использованием всего одного аппарата. Низкоорбитальные спутники же находятся в постоянном движении, что требует их большего числа и усложняет протоколы передачи данных. 

Предлагаемая МАИ схема управления БЛА может использоваться без наземной инфраструктуры на пути следования аппаратов, что является ключевым преимуществом над другими системами управления. Это позволит охватить транспортной сетью труднодоступные отдалённые районы страны, открывая новые возможности для развития беспилотной логистики и мониторинга. Потенциальными потребителями таких систем являются транспортные компании, почтовые службы, различные государственные учреждения.

— Активный рост рынка БЛА выявил острую потребность управления аппаратами «за горизонтом», поскольку существующие системы ограничены прямой радиовидимостью — до 40-50 километров. Управление через космические спутники, обеспечивающие широкое покрытие, рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений. Эта технология способна кратно увеличить радиус действия БЛА, дав существенный толчок развитию беспилотных транспортных средств для доставки грузов в отдалённые и труднодоступные районы быстрее и дешевле традиционных методов. Ограничение по дальности обуславливается лишь возможностями самого беспилотника в плане продолжительности полёта, — рассказал заместитель директора Центра космических технологий (ЦКТ) МАИ Александр Туров.

Инициатором проекта выступает МАИ. Работу над ним внутри университета ведут сразу несколько подразделений. ЦКТ является головным исполнителем, ответственным за разработку технического задания на эксперимент и программы испытаний. Центр «Беспилотные авиационные системы» (БАС) создаёт беспилотную авиационную платформу, отвечает за интеграцию терминала с БЛА и общее управление беспилотником. Инженеры кафедры 406 «Радиофизика, антенны и микроволновая техника» оказывают экспертную поддержку. Авиационная база МАИ в Алферьево предоставляет аэродром для проведения лётных испытаний. 

Партнёры МАИ, в свою очередь, также вносят весомый вклад в развитие проекта. АО «Газпром космические системы» предоставил канал связи с одним из своих спутников — «Ямал-601», а АО «РЕШЕТНЁВ» — свой новый терминал спутниковой связи РС-30М. Главная функция данного терминала — предоставление абонентам устойчивого сигнала при ограничении мобильного интернет-доступа и отсутствии сотового покрытия. Устройство оснащено антенной, которая наводится на телекоммуникационный космический аппарат на геостационарной орбите (на высоте около 36 000 км над Землёй). Его уникальность в том, что он устанавливает высокоскоростной двухсторонний канал передачи данных. При этом автоматическая система наведения антенны позволяет предоставлять беспроводную связь, даже когда абонент находится в движении.

– Программа испытаний включала в себя несколько этапов. Первый — тестирование терминала в Москве и Подмосковье на предмет его работоспособности и соответствия техническим требованиям для БАС. Второй — наземная отработка интеграции спутниковой системы на беспилотник. Здесь мы отрабатывали конструктивную, электрическую и программную совместимость терминала с БЛА, определяли критические углы работы, допустимые нагрузки и скорости, а также корректное функционирование системы наведения антенны терминала. Третий, финальный этап — лётные испытания на маёвском аэродроме. На борту БЛА мы отрабатывали функционирование интегрированной системы в реальных условиях полёта. Дополнительно проводились инструментальные замеры для оценки влияния различных факторов полёта на стабильность работы системы, — рассказал руководитель проектов ЦКТ МАИ Никита Матасов. 

По итогам проведённых испытаний была подтверждена пригодность терминала для управления БЛА. В дальнейшем будут выработаны рекомендации для его усовершенствования, а также проработана техническая часть системы для совместной работы с другими спутниками и БЛА самолётного типа.