CubeSat: проект портативного наноспутника для связи в экстренных ситуациях

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В наше время интернет стал неотъемлемой частью жизни большинства людей. Мы используем его для общения, образования, работы, развлечений и многого другого. Но что делать, когда связь обрывается в самый критический момент? Как помочь людям, пострадавшим от стихийных бедствий или техногенных катастроф? Как обеспечить надежную и оперативную передачу данных, необходимую для спасения жизней?

Исследователи из Университета открытого образования (UOC), Телекоммуникационного технологического центра Каталонии (CTTC/CERCA) и Университета Люксембурга предложили своё технологическое решение этой проблемы. В своей работе они предлагают развертывать сеть связи в труднодоступных районах с помощью наноспутников.

Схематичное изображение предлагаемой системы коммуникации
Схематичное изображение предлагаемой системы коммуникации
Автор: Aerospace (2023). DOI: 10.3390/aerospace10090754 Источник: www.mdpi.com

Система, разработанная исследователями, состоит из трех компонентов: наноспутника, пилотной телекоммуникационной станции. Пилотная станция развертывается в месте, где произошел инцидент, и подключается к наноспутнику, который действует как ретранслятор. Базовая станция находится в безопасном месте и также подключается к наноспутнику. Таким образом, создается обширная зона связи, которая позволяет пользователям сети обмениваться информацией беспроводным способом. Все три компонента оснащены радиотехнологией дальнего радиуса действия (LoRa), которая обладает высокой проникающей способностью и низким энергопотреблением.

Предложенная модель спутника-ретранслятора исполнена в формате CubeSat, и имеет вес около 523 г, корпус печатается на 3Д принтере. «Мозгами» конструкции будет выступать классическая всеми любимая Arduino Nano, передача данных будет осуществляться с помощью дипольной антенны. Две аккумуляторные батареи вкупе с 8 солнечными панельками делают систему полностью автономной. Выводить на рабочую высоту спутник будут с помощью аэростата. Более углублённо, в том числе с электрическими схемами и расчетами энергопотребления можно ознакомиться тут.

Наноспутник-ретранслятор
Наноспутник-ретранслятор
Автор: Aerospace (2023). DOI: 10.3390/aerospace10090754 Источник: www.mdpi.com

Наше решение позволяет обеспечить связь на большие расстояния, а также предоставляет масштабную систему для большого количества пользователей, которая может быть использована многократно в любом месте и в любое время. Мы выбрали наноспутники для связи в сложных условиях из-за их скорости развертывания и функционала. Они работают независимо от существующих систем связи, которые могут быть повреждены во время катастрофы, и позволяют обеспечить дальнобойную бесперебойную связь

Рауль Парада, член исследовательского подразделения по устойчивому искусственному интеллекту в CTTC

Система была протестирована в лабораторных условиях на дистанции между станциями в 28км, и показала хорошие результаты. В будущем исследователи планируют провести испытания в различных видах неблагоприятной среды, повысить надежность компонентов, а так же увеличить функциональность «начинки» путем добавления различных датчиков окружающей среды и модернизации антенны.

Связь в экстремальных условиях — это не только техническая проблема, но и гуманитарная. От того, насколько быстро и качественно можно организовать связь в зоне бедствия, зависит спасение многих жизней. Наноспутники могут стать эффективным и доступным инструментом для этой цели, если их разработка и внедрение будут продолжаться. Это один из примеров того, как наука и технологии могут служить благу человечества.

6 комментариев

Добавить комментарий

111582220525245306773@google
Почему это устройство назвали спутником, если в космос не выводится? Аэростаты в космос не летают…
Ruby_Rougarou
Потому что изначально кубсат — это формат миниатюрных спутников, просто их на орбиту выводят носителями, или там с космических станций, например. Можете тут почитать, если интересно — https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%83%D0%B1%D1%81%D0%B0%D1%82
Tadoritz
Некоторые дроны называют атмосферными спутниками за способность их заменять (висят сутками в стратосфере над нужным местом). Но тут что-то странное. Формат CubeSat, но без намерения запускать его в космос и без объяснения, почему его назвали спутником. Из источника:
Эта конструкция соответствует стандарту CubeSat, но основана на среде развертывания HAPS (cистемы на высотных платформах), обеспечивая лучшее от обеих систем.
.
=\
a
Неужели ни у кого нет подобных систем связи? Я понимаю студентов — работа достойная. Но вот не очень верится, что «аналаговнет».
Ruby_Rougarou
Иначе бы применялось, я думаю. Тут упор еще делается на то, чтобы максимизировать «диайвайность» конструкции, и как следствие сделать ее дешевой. Поэтому допускаю что аналогов, по крайней мере для гражданского использования и с быстрым развертыванием всё-таки таки нет.
D
Наноспутник. Т.е. он в миллиард раз меньше обычного спутника?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Менемен: как обычный лук превратил турецкую яичницу с помидорами в предмет национального спора

У менемена есть редкий талант: несколько яиц, помидоры и перец способны превратить спокойный турецкий завтрак в спор о принципах. Причина — лук. Для одних без него блюдо кажется пустым,...

Бобров переселили спасать реки от засухи, но они разбежались: учёные выяснили почему

Американские учёные переселили 47 бобров в засушливый штат Юта, рассчитывая, что животные построят плотины и помогут восстановить обмелевшие реки. Однако через восемь недель на исследуемых участках...

Обзор Kingbolen Ediag Link 2026: ошибки, датчики, активные тесты и сервисные функции

Обычный ELM327 поможет прочитать ошибки двигателя, но для диагностики ABS, подушек безопасности, кузовной электроники или выполнения сервисных операций его возможностей часто недостаточно....

Игра «найди лишнее» помогла ученым увидеть мир глазами обезьян — и он оказался совсем не похож на наш

Большая часть того, что наука знает об устройстве человеческого зрения, открыта в опытах на макаках.Глаза и зрительные центры мозга у этих обезьян устроены почти так же, как у нас. У человека...

Нужно ли вытаскивать чёрную жилку из каждой креветки — или это лишняя работа

Перед приготовлением креветок многие стараются удалить тёмную полоску вдоль спинки. Одни считают её грязью, другие опасаются, что из-за неё можно отравиться, а третьи вообще не обращают на неё...

«Электроники‑311‑стерео»: советский «чемоданчик» с колонками по сходной цене

Самое любопытное в истории этого кассетника — его японские корни: двигатель и головки от компании Sony. А точнее — плеера TCS-310. И это, по моему мнению, ключевой момент. Как...