Разработка программно-технологических решений передачи данных для управления беспилотными авиационными системами с помощью орбитальных многоспутниковых группировок

Целью работы является разработка программно-технологических решений (организационная структура, базы данных и программные моду-ли) передачи данных для управления беспилотными авиационными системами (БАС) с помощью многоспутниковых орбитальных группировок. В результате реализации проекта будут разработаны программно-технологические решения передачи данных для управления БАС с помо-щью многоспутниковых космических систем. Разрабатываемые программно-технологические решения предназначены для обеспечения непрерывной радиосвязи, необходимой для обме-на данными между БАС и центром управления полётами с использованием многоспутниковых космических систем. Рост применения БАС в различных сферах, таких как сельское хозяйство, доставка товаров, мониторинг окружающей среды и дистанцион-ное зондирование Земли, требует надёжных и стабильных каналов связи, которые могут предложить многоспутниковые космические системы, особенно в удалённых и труднодоступных районах. Спутниковая связь обеспечивает большую дальность управления, позволяя операторам кон-тролировать БАС на значительно больших расстояниях, чем это возможно с наземными средствами связи. Также использование многоспутнико-вых систем связи позволит обеспечить решение вопросов безопасности и защищённости обмена данными между БАС и центром управления по-лётами (оператором) что является ключевым преимуществом, особенно в контексте специальных и коммерческих применений. Предлагаемые программно-технологические решения предполагают разработку основных компонентов наземной инфраструктуры для обеспечения связи между центром управления полётами, БАС и многоспутниковыми системами связи: – база данных электронных паспортов космических аппаратов; – база данных электронных паспортов БАС; – модуль прогнозирования орбитального движения; – модуль интеллектуального планирования работы БАС; – база данных доступных наземных пунктов приема и передачи информации (НППИ); – модуль реализации управляющих воздействий; – база данных принятой телеметрии; – модуль анализа телеметрии. Реализация предлагаемых программно-математических решений совместно с технологическими решениями сможет обеспечить конкурент-ные преимущества, обусловленные возможностью непрерывного обмена данными с БАС через многоспутниковые системы связи, что позволит увеличить производительность БАС, сократить число необходимых наземных станций управления, обеспечить оперативное управление БАС в сложных условиях рельефа местности и радиопомех. За рубежом известны случаи установки модемов Starlink на БАС для обеспечения непрерывного управления с использованием спутникового интернета многоспутниковой системы Starlink. Стабильность соединения позволяет оператору находиться практически в любой точке Земли. Известно, что в России проводятся эксперименты по управлению БАС через систему спутниковой связи «Гонец». Для тестирования технологии использовалось беспилотное воздушное судно «Геоскан 201», оснащённое экспериментальным бортовым модемом «Гонец». В июле 2024 года выполнялись наземные тесты и полёты, в ходе которых оценивалась возможность установки связи, передачи данных телеметрии с борта «Геоскан 201» на космический аппарат «Гонец-М» и отправки команд с наземной станции управления «Геоскана» на беспилотное воздушное судно через спутник. Всего было выполнено 6 полётов, получено 218 информационных сообщений с телеметрией беспилотника на FTP-сервере системы «Гонец» и переданы три информационных сообщения с командами управления в полёте по обратной связи. В настоящее время российской частной космической компанией ООО «Бюро 1440», которая является индустриальным партнёром настояще-го проекта, создаётся аналог спутниковой группировки Starlink, к сентябрю 2024 года было запущено две миссии «Рассвет-1» и «Рассвет-2». Начало коммерческой эксплуатации запланировано на 2027 год, к этому времени группировка из 288 спутников должна будет обеспечить глобальное покрытие поверхности Земли, назначением группировки является обеспечение высокоскоростной широкополосной передачи данных. Для управления спутниками и получения данных «Бюро 1440» создаётся распределённая наземная сеть станций. Отличительной особенностью предлагаемых в проекте решений является комплексный подход к решению вопросов непрерывного обмена данными между БАС и центром управления полётами с использованием перспективных низкоорбитальных многоспутниковых систем связи. В отличии от рассмотренной выше системы связи «Гонец», использование низкоорбитальных спутниковых систем предъявляется существенно бо-лее низкие требования к мощности излучаемого сигнала, что особенно актуально для малогабаритных БАС. Программно-технологические решения охватывают основные элементы наземной инфраструктуры, обеспечивающей непрерывный инфор-мационный обмен между БАС и центром управления полётами с использованием многоспутниковых систем. Таким образом результатом проекта будет научно-технологический задел, способный обеспечить импортозамещение зарубежных космиче-ских систем связи и повысить доступность связи между БАС и спутниковыми группировками на территории Российской Федерации и земной поверхности в целом. Внедрение и тиражируемость разработанных технических решений могут быть обеспечены путём заключения лицензионного договора на использование результатов интеллектуальной деятельности с потребителями (российскими предприятиями аэрокосмической отрасли). К потен-циальным потребителям можно отнести разработчиков БАС ООО «СТЦ», ООО «Геоскан», а также предприятия ракетно-космической отрасли ООО «Бюро 1440», АО «Решетнёв», АО «НПО Лавочкина».