Детали эксперимента по управлению беспилотным воздушным судном через спутник "Гонец"
Несколько дней назад компании «Спутниковая система «Гонец» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») и «Геоскан» провели совместный эксперимент по управлению беспилотным воздушным судном через спутник. Испытания были проведены в рамках проектно-образовательного интенсива «Архипелаг-2024» в Сахалинской области. «Proкосмос» попросил гендиректора компании «Геоскан» Алексея Юрецкого рассказать о ходе испытаний и перспективах данной технологии в России.
Готовиться к проведению эксперимента, по словам Алексея Юрецкого, компания стала всего за месяц до начала «Архипелага»: «Задача оказалась срочной и даже потребовала моего личного участия, хотя изначально я не планировал в этом году посещение «Архипелага» из-за плотного графика. Когда к нам вышли с предложением провести такой эксперимент, мы быстро собрали команду и начали заниматься этим проектом. Еще в Санкт-Петербурге мы успели сделать новый борт, прям с нуля, и начали интеграцию оборудования».
Для тестирования технологии использовалось беспилотное воздушное судно «Геоскан 201 Геодезия». Это беспилотник для аэрофотосъемки и моделирования обширных территорий и протяженных объектов, оснащенный фотограмметрической камерой и GNSS-приемником. С массой 8,5 килограммов и размахом крыла чуть более двух метров, этот летательный аппарат можно отнести к малым беспилотникам. Его полезная нагрузка всего 1,5 килограмма – как правило, это две фотокамеры.
Чтобы «Геоскан 201» мог управляться со спутника группировки «Гонец», его потребовалось модернизировать, добавить в конструкцию модем и антенну для приема информации из космоса.
«Когда мы получили стандартное оборудование от «Гонца», то поняли, что задача не решается - терминал слишком велик для того, чтобы разместить его на «Геоскан 201». Поэтому мы связались с производителем, выпускающим эти терминалы, и оказалось, что у них есть более свежее решение: встраиваемая версия модема, гораздо более компактная. Чтобы поставить модем и вместить установочную пластину, мы немного технически доработали фюзеляж. Антенну сначала тоже хотели спрятать внутрь фюзеляжа, но поняли, что слишком много радиошумов. В итоге пришлось изготовить новую антенну и разместить её на законцовку крыла, то есть максимально удалить её от источников шумов на БВС», -- рассказывает Алексей Юрецкий. Модернизированный беспилотник был доставлен на Сахалин для участия в тестовых полетах.
На Сахалине доработки продолжились, например, на воздушное судно был поставлен дополнительный модуль на базе Raspberry, чтобы обеспечить информационный обмен модема, получающего сигнал со спутника, с автопилотом воздушного судна. Как говорит Алексей: «нам пришлось уже на Сахалине находить оптимальное расположение всех элементов, которые можно куда-то подвинуть, – а это, увы, далеко не все элементы, сделать дополнительное экранирование и пр. То есть мы занимались тем, что настраивали технику и дорабатывали софт, чтобы все функции корректно работали».
В рамках испытаний с 13 по 16 июля 2024 года выполнялись наземные тесты и полёты на аэродроме «Пушистый», в ходе которых оценивалась возможность установки связи, передачи данных телеметрии с борта «Геоскан 201» на космический аппарат «Гонец-М» и отправки команд с наземной станции управления «Геоскана» на беспилотное воздушное судно через спутник.
Всего было выполнено 6 полётов, получено 218 информационных сообщений с телеметрией беспилотника на FTP-сервере системы «Гонец» и переданы три информационных сообщения с командами управления в полёте по обратной связи.
Эксперимент показал возможности компании за очень короткий срок встроить в конструкцию малого беспилотника систему для управления со спутника, а также обмена телеметрией. Дополнительная сложность заключалась в том, что это было сделано для достаточно небольшой по количеству аппаратов (всего 12 спутников) группировки, уже существующей. Кроме того, система «Гонец» изначально не рассчитывалась на использование с такими малыми по размеру аппаратами, ее основная задача — это сбор и передача координат со средств транспорта, датчиковой информации со стационарных или подвижных объектов в труднодоступных районах. Это мониторинг буровых вышек, метеорологических станций, сервисных станций трубопроводов.
По итогу нельзя говорить о том, что создано готовое решение, которое можно масштабировать и пускать в производство. Но это важный эксперимент, показывающий принципиальную возможность такой работы. Не просто подключение к спутнику AIS-ответчика, но создание автономной рабочей системы, из которой впоследствии может быть создана удобная спутниковая система управления на основе существующей группировки. «Если к этому двигаться, то это потребует уже большой серьезной инженерной проработки. Пока мы просто сделали MVP (минимально жизнеспособный продукт), демонстратор», - объясняет Алексей Юрецкий.
Такие технологические решения уже востребованы для обеспечения возможности отслеживать местоположение беспилотных воздушных судов там, где отсутствуют другие каналы связи. Но если использовать гигантскую и очень дорогую группировку компании SpaceX можно легко и удобно – там нет большой задержки в ожидании пролета спутника, система заточена под передачу больших объемов информации, то с «Гонцом» это сложнее, но, как показывает эксперимент «Геоскана», вполне реально. Подобная возможность малым отечественным беспилотникам работать уже с существующими космическими системами — это серьезный шаг вперед.
Такая система управления из космоса пригодится и в труднодоступных местах, и для аппаратов, работающих долгое время автономно, и еще много где. «Геоскан» показал, что это возможно. Дальше уже работа инженеров.
«Если говорить объективно, в настоящее время в России не существует спутниковой группировки, решающей всеобъемлющие задачи связи всех потенциальных заказчиков. И что мы можем делать? Можем сказать — отлично, давайте сейчас с нуля придумаем новую систему, которая все решит. Но такая стратегия несет в себе много рисков. А можем предложить те технологии, которые уже отработаны, попробовать сделать массовыми, более дешевыми, чтобы можно было отмасштабировать эту систему. Мне кажется, второй путь как минимум должен рассматриваться и обсуждаться. Наш эксперимент, наверное, один из поводов это обсуждение провести», - считает гендиректор «Геоскана».
