Нахимовцы разработают трехмерную модель распределения уровня электромагнитного излучения Земли
Реализацию проектов курируют сотрудники Высшей Школы прикладной физики и космических технологий Института электроники и коммуникаций СПбПУ и Лаборатории ПСПОД ПИШ СПбПУ в рамках проекта Space π.
22 января воспитанники и педагоги Нахимовского военно-морского училища посетили Политех, чтобы встретиться с представителями вуза и определить план совместной работы на первую половину 2024 года.
Встреча проходила в рамках программы сотрудничества СПбПУ и НВМУ, которая реализуется с 2022 года как часть проекта Space π. Научно-образовательный проект Space π программы «Дежурный по планете», организуемый при поддержке Фонда содействия инновациям, направлен на то, чтобы привлечь талантливых школьников к участию в реальных научных космических миссиях, популяризировать инженерно-космическое образование, науку и научную деятельность. В течение нескольких лет в рамках Space π на орбиту Земли будет выведено 100 малых космических аппаратов, с помощью которых будут проведены эксперименты с участием российских школьников.
Политех – вуз-партнер Space π по направлению «Космические технологии и искусственный интеллект». Со стороны СПбПУ работу курируют сотрудники Высшей Школы прикладной физики и космических технологий Института электроники и коммуникаций СПбПУ во главе с профессором Высшей Школы прикладной физики и космических технологий Института электроники и коммуникаций СПбПУ Сергеем Макаровым, а также сотрудники Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ под руководством доцента Высшей школы компьютерных технологий и информационных систем, заведующего Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ Марины Болсуновской.
Сотрудничество Нахимовского ВМУ и Политеха включает в себя обмен научно-технической информацией, организацию занятий для нахимовцев по изучению ракетно-космической техники, морской робототехники и сверхмалых космических аппаратов (СМКА), а также реализацию совместных научно-исследовательских проектов прикладной направленности в интересах Министерства обороны РФ.
Встречу с нахимовцами открыл Сергей Макаров, который рассказал ребятам и преподавателям о целях сотрудничества двух вузов, общих направлениях работы и конкретных практических задачах, в частности — об участии во всероссийских научно-технических конкурсах для старшеклассников. Так, в ближайшее время воспитанники НВМУ приступят к работе над проектами для участия в XXI Международном конкурсе научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науку-2024».
Под руководством экспертов Высшей Школы прикладной физики и космических технологий Института электроники и коммуникаций СПбПУ нахимовцы разработают математическую модель движения сверхмалых космических аппаратов с двигателем по орбите Земли и трехмерную нестационарную модель распределения уровня электромагнитного излучения земной поверхности на основе сведений, полученных с помощью СМКА Политех Юниверс-3 (Polytech Universe-3), находящегося на орбите.
На основе анализа данных об измерениях, передаваемых с борта космического аппарата, планируется создать трёхмерную нестационарную модель распределения уровня электромагнитного излучения в различных диапазонах частот для построения карт.
О сверхмалых космических аппаратах класса CubeSat 3U – истории их создания, особенностях конструкции, опыте разработки и летных испытаниях в Политехе слушателям рассказал Сергей Мельников, ассистент Высшей Школы прикладной физики и космических технологий Института электроники и коммуникаций СПбПУ.
Миссия спутников Polytech Universe — мониторинг уровня электромагнитного излучения поверхности Земли в различных частотных диапазонах. За последние годы в СПбПУ были сконструированы три СМКА, последний из которых, Polytech Universe 3, был выведен на орбиту в июне 2023 года. Спутник Polytech Universe-3 оснащен двигателем и по командам с земли совершает маневры на орбите. Он имеет на борту анализатор уровня электромагнитного излучения в диапазоне от 0,3 до 18 ГГц. Центр управления и приема сигналов со спутника находится в СПбПУ.
СМКА Polytech Universe 3. Макет
Антенные системы наземной приемо-передающей станции СПбПУ
Готовясь к конкурсу, нахимовцы смогут получить доступ к уникальным данным и поработать вместе с инженерами и физиками — непосредственными создателями спутников. Проект даст ребятам возможность более детально изучить технологии конструирования космических аппаратов, методы космического мониторинга и анализа данных, передаваемых спутником на Землю. Визуализировать результаты проекта в виде VR-приложения юным исследователям помогут сотрудники Лаборатории ПСПОД ПИШ СПбПУ.
Помимо фестиваля «Старт в науку-2024», данные проекты планируется представить на стенде Нахимовского ВМУ на X Международном военно-техническом форуме «Армия-2024» в Москве в августе 2024 года.
Опыт подобного сотрудничества в прошлом, 2023 году был признан весьма успешным.
Нахимовцы посещали лекции и практические занятия и работали над собственными проектами вместе с сотрудниками СПбПУ. В апреле 2023 года группа ребят под руководством младшего научного сотрудника ПИШ СПбПУ Георгия Васильянова сконструировала программно-аппаратный комплекс для поиска взрывоопасных соединений на основе передвижной автономной платформы. Разработка была представлена на фестивале «Старт в науку-2023».
Разработка нахимовцев представлена на фестивале «Старт в науку» (Тверь, 2023)
Воспитанник НВМУ Александр Мещеряков успешно прошёл все дистанционные этапы Конкурса «Космическая автоматическая идентификация объектов и искусственный интеллект» сезона 2022/23 гг. В апреле 2023 года он стал одним из победителей в личном зачете пятой Космической смены «Дежурный по планете», являющейся финалом конкурсов в сфере космических технологий. Александр входил в команду финалистов под руководством инженера-исследователя Лаборатории ПСПОД ПИШ СПбПУ Ярослава Хуторного, которая занималась сегментацией и классификацией типов кораблей на спутниковых снимках Земли с помощью нейронных сетей.
Александр Мещеряков
