Разработка комплекса управления, навигации и связи космического аппарата нанокласса для оперативного выявления признаков природных катастроф

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-79-20215

НазваниеРазработка комплекса управления, навигации и связи космического аппарата нанокласса для оперативного выявления признаков природных катастроф

Руководитель Крамлих Андрей Васильевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" , Самарская обл

Конкурс №24 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-606 - Навигация, наведение и управление подвижными объектами

Ключевые слова космически аппарат нанокласса, управление, навигация, связь, природные катастрофы

Код ГРНТИ89.23.21 89.23.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Согласно информации, приведенной на сайте http://www.nanosats.eu/ количество запущенных наноспутников равно 683 (по состоянию на 14.03.2017). Задачи, решаемые наноспутниками: дистанционное зондирование Земли, изучение космической погоды, мониторинг геофизических полей, научно-технологические эксперименты по отработке новых технологий и элементной базы. Основными «игроками» на рынке наноспутников являются малые инновационные фирмы и университеты. «Большие» космические фирмы пока присматриваются к возможностям аппаратов такого класса. Перспективность использование космических аппаратов данного класса подтверждается большим количеством конференций, проводимых на данную тематику (к примеру, с 29.11.17 по 01.12.17 в Бельгии пройдет 9 Европейский симпозиум по CubeSat - 9th European CubeSat Symposium; с 05.08.17 по 10.08.17 в г. Логан, штат Юта (США) пройдет 31st Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites; в Самаре с 28.06.17 по 30.06.17 пройдет 2-ой Российский симпозиум по наноспутникам с международным участием; в Институте космических исследований РАН неоднократно проходили конференции по использованию наноспутников для космических исследований). Основной проблемой космических аппаратов нанокласса является жесткие ограничения по массе, габаритам и энергетике, которые в свою очередь накладывают особые требования к алгоритмам и программно-аппаратным средствам управления, навигации и связи. Наличие точной навигационно-временной привязки измерений, полученных с научной аппаратуры, и информации о пространственной ориентации космического аппарата позволят правильно интерпретировать научную информацию о геофизических полях (ионосфере) и выявить предвестники природных катастроф (землетрясения). Потребности глобального мониторинга требуют постановки и решения задачи выбора орбитальной структуры группировки наноспутников, а также учёта особенностей решения задач управления, навигации и связи при её функционировании.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Белоконов И.В., Тимбай И.А., Николаев П.Н. Analysis and Synthesis of Motion of Aerodynamically Stabilized Nanosatellites of the CubeSat Design Gyroscopy and Navigation, Vol. 9, No. 4, pp. 287–300 (год публикации - 2018)
10.1134/S2075108718040028

2. Белоконов И.В., Крамлих А.В., Ломака И.А., Николаев П.Н. Reconstruction of a Spacecraft’s Attitude Motion Using the Data on the Current Collected from Solar Panels Journal of Computer and Systems Sciences International, Vol. 58, No. 2, pp. 286–296 (год публикации - 2019)
10.1134/S1064230719020047

3. Белоконов И.В., Крамлих А.В., Мельник М.Е. Модифицированный алгоритм оценивания одноосной ориентации наноспутника по геометрической видимости навигационных космических аппаратов Известия высших учебных заведений. Приборостроение, Т. 61, № 5, 409-413 (год публикации - 2018)
10.17586/0021-3454-2018-61-5-409-413

4. Белоконов И.В., Тимбай И.А., Оразбаева У.М. Резонансное движение наноспутника стандарта CubeSat на низких круговых орбитах Известия высших учебных заведений. Приборостроение, Т. 61, № 5, 458-464 (год публикации - 2018)
10.17586/0021-3454-2018-61-5-458-464

5. Крамлих А.В., Ломака И.А., Шафран С.В. Estimating the inertial characteristics of a nanosatellite using a radio compass based on GNSS technology 26th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2019 - Proceedings (год публикации - 2019)

6. Белоконов И.В., Крамлих А.В., Мельник М.Е. An alternative approach to improving independence and fault tolerance of solving the problem of determining nanosatellite attitude 26th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2019 - Proceedings (год публикации - 2019)

7. Белоконов И.В., Тимбай И.А., Давыдов Д.Д. Passive stabilization systems for CubeSat nanosatellites: general principles and features 26th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2019 - Proceedings (год публикации - 2019)

8. Белоконов И.В., Крамлих А.В., Ломака И.А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИИ ГНСС Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение (год публикации - 2019)

9. Щербаков М.С. К вопросу возможности обеспечения пассивного инспекционного движения спутника в нормальном поле притяжения XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сборник трудов в 4 томах. Т. 1: Общая и прикладная механика., XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сборник трудов в 4 томах. Т. 1: Общая и прикладная механика. Стр.755-757 (год публикации - 2019)

10. Белоконов И.В., Ломака И.А. Идентификация инерционных характеристик космического аппарата нанокласса по анализу динамики его вращения XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сборник трудов в 4 томах. Т. 1: Общая и прикладная механика., XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сборник трудов в 4 томах. Т. 1: Общая и прикладная механика. Стр. 636-638 (год публикации - 2019)

11. Белоконов И.В., Крамлих А.В., Ломака И.А. Определение динамики вращательного движения космического аппарата с использованием информации глобальных навигационных спутниковых систем Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18, № 2. С. 41-51. (год публикации - 2019)
10.18287/2541-7533-2019-18-2-41-51

12. Крамлих А.В., Ломака И.А., Шафран С.В. Estimation method for nanosatellite orbital parameters in case of abnormal operation of navigation equipment 27th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2020 - Proceedings (год публикации - 2020)

13. Шафран С.В., Кудрявцев И.А., Гречишников В.М. Processing phase measurements in a GNSS-based radio compass 27th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2020 - Proceedings (год публикации - 2020)

14. Кумарин А.А., Кудрявцев И.А., Шафран С.В. Implementation of a GNSS Receiver Signal Tracking Module 27th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2020 - Proceedings (год публикации - 2020)

15. Крамлих А.В., Ломака И.А., Николаев П.Н. Damping control system design for SamSat nanosatellite platform IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Volume 862, Issue 2, 27 May 2020, Номер статьи 022065 (год публикации - 2020)
10.1088/1757-899X/862/2/022065

16. Аваряскин Д.П., Белоконов И.В. The Adaptive Algorithm of Separation Program for a Nanosatellites Cluster From Space Platform Executed Uncontrolled Motion Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC 2017, AC-17-D2.3.5 (год публикации - 2017)

17. Крамлих А.В., Ломака И.А. Nanosatellite’s rotational motion parameters determination using light sensor and angular velocity sensor measurements 25th Anniversary Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2018 - Proceedings (год публикации - 2018)

18. Белоконов И.В., Аваряскин Д.П. Project of the Technology Testing of the Formation Flight of Low-Orbit Nanosatellites Advances in the Astronautical Sciences (год публикации - 2018)

19. Белоконов И.В., Богатырев А.М., Крамлих А.В. Development and investigation of algorithms for determining relative navigation and orientation based on distance measurements 25th Anniversary Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2018 - Proceedings (год публикации - 2018)

Публикации