Космическая связь и ДЗЗ

Программа подготовки по направлению «космическая связь и дистанционное зондирование Земли» разработана в партнерстве с экспертами из космической отрасли. Она позволит участникам Школы познакомиться с конструкцией космических аппаратов и их основных систем; теорией антенн и организацией связи с космическими аппаратами; особенностями разработки программного обеспечения для спутников; принципами построения крупных группировок космических аппаратов; методами обработки данных ДЗЗ.

Практическая часть будет включать в себя работу с конструктором кубсатов OrbiCraft-Pro 3U, знакомство с приминением технологии виртуальной реальности (VR) в космической инженерии, разработку программ для спутников на эмуляторе БЦВМ, прием спутниковых снимков с космического аппарата Метеор, проведение сеанса радиосвязи через радиолюбительский спутник-ретранслятор.

Лекции и практику будут вести специалисты из Космического центра Сколтеха, ЦНИИМаш, ОКБ Лавочкина, Спутникс, Сименс и других компаний, научных или образовательных учреждений.

Основные задачи курса:

1. Знакомство с устройством космических аппаратов;
2. Изучение принципов спутниковой связи;
3. Изучение принципов съемки Земли из космоса;
4. Знакомство с разработкой программного обеспечения для КА;
5. Изучение способов управления космическими аппаратами и их группировками.

Содержимое курса:

1. Системы космических аппраратов, их назначение и устройство
   Теория. Обзор конструкций космических аппаратов. Cостав систем типового околоземного космического аппарата и их назначение. Постановка и формализация задачи. Роль технического задания (ТЗ) в проектировании. Принцип декомпозиции ТЗ при планировании работ по созданию космического аппарата.
   Практика. Применение космических аппаратов типа Cubesat. Системы космического аппарата типа Cubesat. Информационный обмен с космическим аппаратом. Обслуживание при наземной подготовке.
2. Программное обеспечение БЦВМ КА
   Теория. Архитектура ПО для БЦВМ. Операционные системы для БЦВМ, ОС реального времени. Жизненный цикл разработки ПО БЦВМ. Особенности ПО для БЦВМ. Инструменты разработки. Взаимодействие между компонентами ПО БЦВМ. Отладка и тестирование.
   Практика. Работа с эмулятором БЦВМ. Написание простого приложения для ОС реального времени. Использование средств автоматической сборки и тестирования проекта.
3. Системы низкоорбитальной спутниковой связи
   Теория.Структура систем спутниковой связи. Применение систем спутниковой связи. Распространение радиоволн, в вакууме и в атмосфере. Виды модуляции радиосигнала. Основы расчета радиолиний.
   Практика. Работа с системами спутниковой связи в УКВ диапазоне. Работа с системами спутниковой связи в СВЧ-диапазоне.
4. Наземный сегмент систем космической связи
   Теория. Наземные технические средства систем спутниковой связи. Монтаж и настройка систем спутниковой связи. Эксплуатация систем спутниковой связи.
   Практика. Работа на наземном измерительном пункте (НИП) партнеров.
5. Управление большими спутниковыми группировками
   Теория. Управление классическими спутниковыми группировками с малым количеством КА и несколькими НИП. Управление классическими спутниковыми группировками с малым количеством КА с ретрансляцией через системы спутниковой связи. Управление большими спутниковыми группировками.
6. Дистанционное зондирование Земли
   Теория. Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ). Основные понятия. Характеристики полезной нагрузки (ПН) и данных ДЗЗ; Расчёт оптико-электронной ПН ДЗЗ; Примеры ОЭА ПН ДЗЗ.
   Практика. Составление полетного задания для съемки поверхности для аппарата ДЗЗ. Составление полетного задания для выполнения автоматического сеанса связи с НИП для КА.
7. Технологии VR и AR в космической инженерии
   Теория. Обзор методов визуализации в проектировании и инженерном деле. Компьютерная графика и ее влияние на проектирование. Системы визуализации на базе проекционных экранов. Системы визуализации нашлемного типа. Программное обеспечение для работы с CAD моделями в VR. Задачи, для решения которых оптимально приминение VR. Программные решения компании Сименс для работы с VR/AR.

В ходе симуляции участники секции будут исследовать спутниковую инфраструктуру погибшей колонии, в которую входят аналоги современных геостационарных и низкоорбитальных спутниковых группировок связи, дистанционного зондирования Земли и широкополосного доступа в интернет.

Полученные в результате исследования бортового ПО, обработки синтетических данных ДЗЗ, характеристик бортовых радиолиний и характеристик орбит данные позволят получить подсказки, с помощью которых участники смогут получить сюжетно важную информацию в симуляции

Межзвездное путешествие

То, ради чего затевалась Школа – мы летим к звездам!

Пилотирование

Как совершить мягкую посадку на поверхность неисследованной планеты

Симуляция космического полета

Как на Земле получить опыт управления космическим кораблем?