Даже действующая российская спутниковая группировка, как неожиданно выяснилось, обеспечивает возможность удаленного управления беспилотниками. Российским инженерам удалось сделать первый шаг к созданию системы, подобной американской SpaceX, и в какой-то степени даже лучшей. Как это произошло и какие еще возможности это даст?
Технологии космической связи стали почти обыденностью, но большинство из этих решений даже для российских пользователей – иностранного производства. Де-факто стандартом в технологиях такого рода являются терминалы «Старлинк» компании SpaceX. Илон Макс вывел для этого на орбиту уже десятки тысяч спутников – с их помощью обеспечивается не только доступ в интернет, но и возможность управления любыми удаленными объектами из любой точки мира.
В том числе объектами движущимися, например, беспилотниками. Управление БПЛА с помощью космической связи открывает колоссальные перспективы. Беспилотник может выполнять команды даже там, где отсутствует сотовая связь, куда нет возможности установить ретранслятор. И не просто выполнять команды, а передавать информацию в режиме реального времени.
До последнего времени подобными технологиями Россия не обладала. Тысячи российских спутников на орбите, выведение в космос по одному спутнику в день – пока только перспективные планы Роскосмоса. Существующие на данный момент отечественные спутниковые группировки не предусматривали предоставление подобного рода услуг.
Но буквально несколько дней назад на Сахалине в рамках интенсива «Архипелаг–2024» впервые в нашей стране был проведен эксперимент, доказавший, что даже в текущих условиях такое возможно реализовать. Компании «Спутниковая система «Гонец» (входит в Роскосмос) и «Геоскан» провели совместный эксперимент по управлению БПЛА через спутник на сахалинском аэродроме Пушистый.
Как сообщает Роскосмос, «были успешно переданы данные о местоположении, телеметрические данные беспилотника в центр обработки данных спутниковой системы «Гонец», а также отправлена команда через спутник о принудительном возвращении беспилотного воздушного судна на место запуска». Всего было выполнено шесть полетов, получено 218 информационных сообщений с телеметрией беспилотника на FTP-сервере системы «Гонец» и переданы три информационных сообщения с командами управления в полете по обратной связи.
Для испытания технологии использовалось беспилотное воздушное судно «Геоскан 201 Геодезия». Это БПЛА, предназначенный для аэрофотосъемки и моделирования обширных территорий и протяженных объектов и оснащенный фотограмметрической камерой и GNSS-приемником. С массой 8,5 кг и размахом крыла чуть более двух метров этот аппарат можно отнести к малым беспилотникам. Его полезная нагрузка всего 1,5 кг – как правило, это две фотокамеры.
Однако чтобы «Геоскан 201» мог управляться со спутника группировки «Гонец», его требовалось модернизировать. В частности, добавить в конструкцию модем и антенну для приема информации из космоса. И тут инженерам пришлось решать целый ряд сложностей.
«Когда мы получили стандартное оборудование от «Гонца», то поняли, что задача не решается – терминал слишком велик, чтобы разместить его на «Геоскан 201», – рассказал газете ВЗГЛЯД гендиректор компании «Геоскан» Алексей Юрецкий. – Но затем оказалось, что у производителя есть более свежее решение: встраиваемая версия модема – гораздо более компактная. Чтобы поставить модем и вместить установочную пластину, мы доработали фюзеляж.
Антенну сначала тоже хотели спрятать внутрь фюзеляжа, но поняли, что слишком много радиошумов. В итоге пришлось изготовить новую антенну и разместить ее на законцовку крыла, то есть максимально удалить ее от источников шумов».
Кроме того, на БПЛА был поставлен дополнительный модуль на базе компьютера Raspberry, чтобы обеспечить информационный обмен модема, получающего сигнал со спутника, с автопилотом воздушного судна. Аппарат дорабатывался – настраивалась техника, дорабатывалось программное обеспечение – вплоть до начала испытаний.
В итоге эксперимент показал возможность за короткий срок встроить в конструкцию малого беспилотника систему для управления со спутника, а также обмена телеметрией. А главное, вся эта система связи вовсе не потребовала тысяч спутников на орбите, которые могут быть выведены только через несколько лет. Она была реализована с помощью небольшой по количеству аппаратов (всего 12 спутников) группировки системы «Гонец», уже сейчас действующей в космосе.
Использовать гигантскую и очень дорогую группировку американской компании SpaceX легко и удобно. Там нет большой задержки в ожидании пролета спутника, система заточена под передачу больших объемов информации. В случае с «Гонцом» это сложнее, однако, как показал эксперимент «Геоскана», вполне реально.
«В настоящее время в России не существует спутниковой группировки, решающей всеобъемлющие задачи связи всех потенциальных заказчиков. И что мы можем делать? Можем сказать – отлично, давайте сейчас с нуля придумаем новую систему, которая все решит. Но такая стратегия несет в себе много рисков, – объясняет Юрецкий. – А мы можем предложить те технологии, которые уже отработаны, попробовать сделать массовыми, более дешевыми, чтобы можно было отмасштабировать эту систему. Мне кажется, второй путь как минимум должен рассматриваться и обсуждаться. Наш эксперимент, наверное, – один из поводов это обсуждение провести».
«Гонец» изначально не рассчитывался на использование с такими малыми по размеру аппаратами.
Его основная задача – сбор и передача координат со средств транспорта, датчиковой информации с объектов в труднодоступных районах, мониторинг буровых вышек, метеостанций, сервисных станций трубопроводов. Эксперимент показал возможность расширения проектных возможностей российской спутниковой группировки.
Гендиректор компании «Спутниковая система «Гонец» Павел Черенков говорит о том, что эксперимент фактически открывает «новую эру развития беспилотных решений в целом, когда спутниковые технологии приходят в эту индустрию и позволяют совершенно по-иному раскрыть ее потенциал: «Это и загоризонтное управление всеми видами беспилотников, и новый уровень контроля за ними, и возможности получения требуемой информации из зон полета».
Конечно, это еще далеко не готовое промышленное решение, которое можно масштабировать и пускать в производство. Но перед нами ключевой эксперимент, показывающий принципиальную возможность такой работы.
Не просто подключение к спутнику AIS-ответчика, но создание автономной рабочей системы, из которой впоследствии может быть создана удобная спутниковая система управления на основе существующей российской спутниковой группировки. «Если к этому двигаться, то это потребует уже серьезной инженерной проработки. Пока мы просто сделали демонстратор», – говорит Юрецкий.
Подобная возможность малым отечественным беспилотникам работать уже с существующими космическими системами – это серьезный шаг вперед. Такая система управления из космоса пригодится и в труднодоступных местах, и для аппаратов, работающих долгое время автономно, и еще много где. «Геоскан» показал, что это возможно.
Перед нами первый шаг, направленный на создание собственного аналога группировки SpaceX. Нет, на самом деле даже лучше – потому что вместо десятков тысяч аппаратов на орбите у России получилось использовать всего несколько.
Михаил Котов
Фото: Алексей Майшев/Фотохост Конгресса молодых учёных
