Космический интернет вещей
Типология проекта: Технические науки
Тематика проекта: Научный
Дата начала проекта: 01.04.2023
Дата завершения проекта: 31.12.2023
Краткое описание проекта и его рамки

Краткое описание проекта и его рамки

Актуальность обуславливается сложностью получения данных с датчиковых средств, расположенных в труднодоступных районах Земли: контейнеры при перевозках по Северному морскому пути, добыча полезных ископаемых в северных широтах, протяженные нефте- и газопроводы, системы мониторинга обширных лесных массивов. Развертывание традиционных сетей (проводные и сотовые сети) не рентабельно. Существующие спутниковые средства связи не решают задач получения телеметрии с автономных датчиков: геостационарные спутники не энергоэффективны, отечественные и зарубежные группировки на низких орбитах не предназначены задач Интернета вещей.

Предлагаемое решение — создание низкоорбитальной группировки малых космических аппаратов (МКА), специально предназначенной для организации сети Интернета вещей. Планируемый концепт должен поддерживать работу отдельного МКА в качестве базовой станции (аналог наземной базовой станции). Спутниковая группировка также должна обеспечивать транзит данных с локальных удаленных подсетей (набор датчиков, локализованных на недоступной территории и обслуживаемых одной/несколькими базовой станцией без доступа в интернет).

Описание технологического барьера

Технологическим барьером при развертывании отечественной системы спутникового Интернета вещей является показатель покрытия территории. Этот показатель обеспечивается минимально необходимым количеством спутников. Создание группировка «Марафон» предполагает создание нескольких сотен коммуникационных спутников, что требует разработки и внедрения технологии серийного производства спутников и их компонент. На сегодняшний день практически все спутники — уникальные изделия. Проект нацелен как на создание технологии серийного производства недорого надежного коммуникационного спутникового оборудования, а также инфраструктуры обмена данными и организации коммерческого сервиса по обмену данными.

Цель(и) проекта
Целью проекта является разработка стека технологий для российской глобальной низкоорбитальной многоспутниковой системы передачи данных «Марафон-IoT», необходимых для реализации отечественного Интернета вещей.
Технологии в составе тех. платформы
  1. технологии разработки технологических решений и их тестирования в космосе на реальных космических аппаратах,
  2. технология адаптации бортового коммуникационного оборудования под требования энергообеспечения МКА,
  3. технология разработки и производства оптимальных антенно-фидерных систем для применения на МКА;
  4. технология разработки логики функционирования бортового радиокомплекса в качестве подвижной базовой станции «Интернета вещей»; обеспечение совместимости орбитальных терминалов с существующими стандартами организации «Интернета вещей» (например, LoRaWAN);
  5. низкопотребляющее оборудование для «полевых» устройств, подключающихся к спутниковому интернету вещей;
    сеть наземных станций обмена данными со спутниками;
  6. система, реализующая полный стек функций, необходимых для организации коммерческого сервиса по обмену данными через спутниковый IoT (мониторинг оборудования, организация сеансов обмена данными со спутниками, доставка информации пользователям).
Задачи проекта
Задача 1 Разработать рабочую документацию (РД) на модуль IoT S и контрольно-проверочную аппаратуру (КПА).
Задача 2 Изготовить опытный образец модуля IoT S и КПА.
Задача 3 Провести наземную экспериментальную отработку (НЭО) опытного образца модуля IoT S. Выполнить корректировку РД по результатам НЭО и присвоить РД литеру «О».
Качественные результаты проекта (ожидаемый эффект)
На уровне НГУ
На уровне НГУ
Формирование коллектива инженеров и научных сотрудников с компетенциями в области создания спутникового сегмента Интернета вещей. 
На региональном и/или отраслевом уровне
На региональном и/или отраслевом уровне
Экспериментальный образец модуля IoT S, подготовленный для летных испытаний в составе КА «Марафон» (ГК Роскосмос)
На национальном уровне
На национальном уровне
Участие в создании российской глобальной низкоорбитальной многоспутниковой системы передачи данных «Марафон IoT»
Виталий Юрьевич Прокопьев
Руководитель центра компетенций «Космическое и специальное приборостроение» ПИШ НГУ
Александр Максимович Задорожный
Старший научный сотрудник ОАИ НГУ, преподаватель, к.ф.н.
Василий Николаевич Горев
Старший научный сотрудник ОАИ НГУ, преподаватель, к.ф.н.
Алексей Сергеевич Стюф
Ведущий инженер ОАИ НГУ, старший преподаватель
Алексей Сергеевич Козлов
Инженер ОАИ НГУ, преподаватель

Ключевые вехи проекта

30.09.2023 г.
Разработка рабочей документации на модуль IoT S и КПА
Рабочая документация разработана
31.10.2023 г.
Изготовление опытного образца модуля IoT S и КПА
Опытный образец модуля IoT S и КПА изготовлены
31.12.2023 г.
Проведение НЭО, корректировка РД и присвоение РД литеры «О»
НЭО и корректировка РД проведены, литера «О» РД присвоена