Тема проекта «Разработка и создание узконаправленных антенных систем «спутник-спутник» с наилучшими и оптимальными характеристиками для форм-фактора Cubesat».

Наименование приоритетного направления развития науки: “Информационные, коммуникационные и космические технологии.”

Целью проекта является разработка и апробация отечественных ключевых технологий создания узконаправленных антенных систем «спутник-спутник» для наноспутников.

Описание проекта:

В течение многих лет малые размеры не были подходящим вариантом для спутниковой индустрии. Жесткие радиочастотные требования к спутникам для обеспечения желаемого качества обслуживания приводят к тому, что устройства для космической связи становятся очень сложными и обладают большой массой. Типичный срок разработки таких спутников составляет около 5 лет, а их стоимость может составлять от $100 миллионов до $2 миллиардов. Такие спутники работают в фиксированной полосе частот на мощностях, близких к 10 Вт, имеют антенны с большим усилением и очень точное позиционирование. И, хотя существующие спутниковые системы не могут быть до конца заменены малыми спутниками, видение и нужды будущих космических миссий начинают меняться. Вместе с распространением малых спутников, многие масштабные миссии становятся более дешевыми, благодаря чему космос становится более доступным.
Появление технологий цифровой обработки сигналов, очень больших интегральных схем, микроэлектромеханических систем, а также программируемых систем с низким энергопотреблением, привело к уменьшению размеров электронных устройств и их энергопотребления. По мере уменьшения бортовой электроники, размер спутников также уменьшается на порядок. И, как не сложно догадаться, уменьшение размеров и веса ведет к снижению стоимости запуска спутников.
Малые спутники делятся на несколько подклассов, самым интересным из которых является CubeSat. Ключевая идея, лежащая в основе разработки CubeSat, заключается в том, чтобы уменьшить спутник до размера второстепенной полезной нагрузки, размещаемой на ракете-носителе. Это существенно снизит стоимость запуска, что позволит получить доступ в космос различным университетам, маленьким коммерческим компаниям, государственным организациям и даже простым любителям. Еще более интересно то, что военная промышленность, коммерческие предприятия и государственные учреждения тоже активно используют CubeSat.
Антенные системы играют критическую роль в удаленном управлении и установлении канала связи между спутником и Землей. Корреляция между размерами и коэффициентом усиления антенны заставляет разработчиков идти на компромисс между качеством связи и размерами антенн, которые удовлетворяли бы стандарты CubeSat по весу. Соответствие этим требованиям и обеспечение хорошей производительности антенны является важной задачей для инженеров. С учетом того, что CubeSat рассматриваются для полетов как на околоземные орбиты, так и в дальний космос, научное сообщество активно работает над созданием антенн, которые будут удовлетворять требования к скорости передачи данных и к физическим размерам. Этим обусловлена актуальность данного проекта.

В результате реализации проекта будут получены следующие результаты:
– будет проведен анализ современного состояния развития технологии радиоэлектронных устройств для наноспутника;
– будет проведен предварительное, детальное проектирование радиоэлектронных устройств для наноспутника;
– будет разработана компьютерная модель патч антенны для наноспутника;
– будет изготовлен опытный образец радиоэлектронного устройства для наноспутника;
– будет проведен физический эксперимент в специальных лабораторных условиях;
– будет проведен функциональное, термовакуумное и вибрационное испытания Индикатор результатов: научно-технический отчет, 3 публикации в рейтинговом журнале;
– будет апробация в максимально реальных условиях с учетом температурных перепадов.

Состав исследовательской группы

1 Алипбаев Куаныш Арингожаевич, PhD, доцент Алматинского университета энергетики и связи им. Г.Даукеева, директор Института телекоммуникаций и космической инженерии. Индекс Хирша – 1. https://orcid.org/0000-0003-1652-9470, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56514120200 Научный руководитель, общее руководство проектом, контроль и координация выполнения работ исполнителями проекта. Специалист в сфере систем управления и связи, автор 3 монографий и учебных пособий, 5 патентов, более 100 научных исследований и трудов в местных изданиях, изданиях ближнего и дальнего зарубежья (в том числе не с нулевым импак фактором) в области механики.
2 Комекбаев Арман Ерманатович
3 Оразалы Еркин Ермекович, магистр технических наук, докторант 1 курса, специалист в области механики, проектировщик CAD/CAM/CAE. Алматинского университета энергетики и связи им. Г.Даукеева, PhD-докторант 1 курса – НС. В проекте – специалист по механике, автоматизации и компьютерному моделированию помощь в материально-техническом оснащении и соблюдений сроков проекта, наладка работы.
4 Ибраим Мерей Сатыпалдыұлы, магистр технических наук Алматинский университет энергетики и связи им. Г.Даукеева, преподаватель – МНС, Инженер, специалист по приборостроению, оказания помощи при монтажных работах, моделирование установки по чертежам. Специалист в области электроники и телекоммуникаций.
5. Әден Әлішер Ерболұлы,
6. Кенжеғараева Аңсаған Дарханқызы
7. Нұрғизат Еркебұлан Саметұлы
8. Суймебаева Жанна Багдатовна
9. Меллатова Еңлік Дауренқызы
10. Вакансия
11. Вакансия

Целевые потребители полученных результатов – частные и государственные предприятия, действующие на территории Республики Казахстан, производства, выпускающие радиоэлектронную продукцию как широкого назначения, так и специализированные предприятия авиационно-космической отрасли.