Разработка опытного образца индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ-радиометра для беспилотного летательного аппарата

Отчет имеет объем 282 страницы в том числе 70 страниц основной части, включающей 3 таблицы, и 212 страниц в четырех приложениях, включает 71 иллюстрацию на 48 страницах в Приложении А, 23 протокола испытаний, акт и ведомость соответствия на 76 страницах в Приложении Б, программу и методику предварительных и летных испытаний на 11 страницах Приложение В, Проект ТУ на 74 страницах Приложение Г. Отчет состоит из введения, девяти глав, заключения и списка использованных источников содержащего 19 ссылок. Целью выполнения НИОКР являлась разработка, изготовление и испытания опытного образца дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ-радиометра для беспилотного летательного аппарата. В итоге работы получены результаты: - разработана конструкторская документация опытного образца дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ радиометра для беспилотного летательного аппарата; - изготовлены основные узлы опытного образца дистанционного индикатора; - проведены приемо-сдаточные испытания основных узлов опытного образца дистанционного индикатора; - проведена доработка основных узлов опытного образца дистанционного индикатора по результатам испытаний; - разработана программа обработки и визуализации данных; - изготовлен опытный образец дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ радиометра для беспилотного летательного аппарата; - проведены предварительные испытания опытного образца дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ радиометра для беспилотного летательного аппарата; - проведены летные испытания опытного образца дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ радиометра для беспилотного летательного аппарата; - опытный образец доработан по результатам испытаний; - проведено тестирование программы обработки и визуализации по реальным данным. Проведена доработка опытного образца по результатам испытаний; - откорректирована конструкторская документация по результатам испытаний. Разработанный опытный образец дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ-радиометра для беспилотного летательного аппарата по результатам испытаний обладает следующими основными характеристиками, соответствующими требованиям Технического задания: - габаритные размеры 360Х360Х40 мм; - масса 2,850 кг; - диапазон частот – L диапазон, длина волны 21 см - центральная частота приемного модуля 1414 МГц ; - ширина полосы приема 44 МГц ; - количество входов приемного модуля (для подключения антенн вертикальной и горизонтальной поляризаций) – 2; - секундная чувствительность приёмного модуля 0.332 град по шкале Цельсия; - время непрерывной записи информации не менее 3 ч; - тип регистратора – карта памяти SD-Card; - напряжение питания от автономного источника постоянного тока 12 В ±3 В; - потребляемая мощность 4.8 Вт. Следует отметить, что массогабаритные и потребительские свойства разработанного изделия являются наиболее хорошими по сравнению с известными аналогами на данный момент для данного класса устройств. Опытный образец дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ-радиометра для беспилотного летательного аппарата выполнен в виде сборки двух конструктивных единиц антенны и приемного модуля. Антенны выполнена в виде сборки из двух печатных плат с выходными СВЧ-разъемами для вертикальной и горизонтальной поляризаций. Приемный модуль состоит из входного модулятора с эталонными нагрузками и датчиками температур, полосового фильтра, малошумящего усилителя с квадратичным детектором, платы контроллеров и платы спутникового навигационного приемника и датчика микронавигации. Летные испытания проводились в различных климатических зонах России от Смоленска до Краснодара и на разных типах почв и объектов. Полученные результаты подтвердили основные характеристики опытного образца и возможность обеспечивать использование по назначению – для построения карт влажности и температуры исследуемых почв и объектов. По результатам испытаний проведена корректировка конструкторской документации. В настоящее время изготовлена опытная серия из десяти приборов и начаты продажи. Заключены контракты на поставку, в том числе с Нидерландской компанией «Мирамап» на поставку шести приборов. Для дальнейшего продвижения прибора на рынок создан сайт в сети интернет, разработан рекламный проспект для размещения на сайте со-инвестора. Использование дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов на основе СВЧ-радиометра для беспилотного летательного аппарата предполагается в области сельского хозяйства, в частности, в системе точного земледелия, где ожидается получить максимальный экономический эффект при измерении влажности и температуры почвы по сравнению с традиционными способами. Возможно применение дистанционного индикатора температуры и влажности почвогрунтов для решения экологических задач и повышения безопасности эксплуатации искусственных гидросооружений и дорог железных и автомобильных. В итоге выполнения НИОКР получены следующие результаты интеллектуальной деятельности: - конструкторская документация; - новые технические решения, уникальная схема СВЧ-радиометра, алгоритмы приема, обработки данных и построения тематических карт, на которые получен патент на изобретение и три свидетельства на регистрацию программ для ЭВМ. Работы, предусмотренные Договором, Техническим заданием и Календарным планом выполнены в полном объеме в установленный срок.