Последние новости
Главная / Технологии / Россия создаёт систему управления роями спутников

Россия создаёт систему управления роями спутников

Россия создаёт систему управления роями спутников

Начальный этап разработки первого российского софта для проектирования и управления многоспутниковыми системами завершен. Разработку и тестирование проводит Фонд перспективных исследованийсовместно сМосковским физико-техническим институтом.

Российский софт позволит проектировать группировки, состоящие из нескольких тысяч космических аппаратов. На данный момент, согласно описанию проекта на сайте ФПИ, существующие как в России, так и за рубежом средства моделирования группировок из сотен и тысяч спутников не решают задачу комплексно.

Многоспутниковыми системами, считаются группировки, состоящие из нескольких сотен, а иногда и тысяч как разных, так и однотипных космических аппаратов гражданского или военного назначения, устойчивых к единичным отказам и более экономически эффективных за счет расширенного функционала.

Россия создаёт систему управления роями спутников

Проведенные при тестировании расчеты позволили решить ряд прикладных задач моделирования смешанных группировок, состоящих из космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и связи, включая оптимизацию параметров управления для перспективных систем оптического мониторинга околоземного пространства.

Россия создаёт систему управления роями спутников

Орбитальная система координат.

В рамках проекта создается программный комплекс, позволяющий рассчитывать динамику многоспутниковых группировок, выполнение ими целевых задач и математического описания функционирования космических аппаратов, входящих в состав группировок. Также разрабатываются линейки оптимизационных методов и многовариантных расчетов для поддержки принятия решений при проектировании перспективных многоспутниковых систем.

Россия создаёт систему управления роями спутников

По окончании проекта, которое запланировано на 2022 год, программный комплекс будет обладать расширенным функционалом, позволяющим проектировать группировки, состоящие из нескольких тысяч космических аппаратов.

Первый билд программы уже прошёл тестирование. Уже сейчас в ней реализован функционал, позволяющий сократить затраты на проектирование и применение многоспутниковых систем и«исключить принятие ошибочных решений». Системный подход к разаботке и управлению поможет снизить процент отказов.

В данный момент многоспутниковые системы считаются весьма перспективным направлением. Отказ даже нескольких спутников не приведёт к существенному ослаблению «роя» — их функции возьмут на себя соседние аппараты. Сейчас идёт развёртывание двух таких систем— это небезызвестные OneWeb и Starlink. Идёт работа и над российской группировкой из более чем полутысячи спутников, носящей название «Сфера».

Впервые о глобальной инициативе «Сфера» в РФ заговорили в 2018 году. Суть проекта сводится к формированию космической инфраструктуры из нескольких сотен спутников различного назначения. Предполагается, что система позволит решать самые разные задачи — от предоставления высокоскоростного интернет-доступа до дистанционного зондирования Земли.

Смотрите также

Океан — источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

Океан - источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

С распространением литиевых аккумулятором спрос на этот самый легкий металл резко увеличился и продолжает расти.

В океанах лития в 5000 раз больше, чем в земных месторождениях. Установку, которая может дешево получатьлитий из морской воды разработали ученые из саудовского Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.Дополнительными продуктами этого процесса стали газообразные водород и хлор, а также опресненная вода.

Основной компонент разработки — электрохимический элемент, разделенный мембранами на три отсека. Через средний циркулирует морская вода. Вторая камера заполнена буферным раствором и содержит медный катод с каталитическим покрытием из платины и рутения. От первого отсека ее отделяет керамическая мембрана из оксида лития-лантана-титана (LLTO) с порами, которые пропускают катионы лития, но не дают проходить более крупным ионам металлов. В то же время отрицательные ионы из морской воды могут переходить через анионообменную мембрану в третье отделение, где находится платино-рутениевый анод.

Океан - источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

В камере три отделения. Морская вода течет в первый, из которого положительно заряженные ионы лития проходят через мембрану LLTO во второй отсек, содержащий буферный раствор и медный катод, покрытый платиной и рутением. Между тем, отрицательно заряженные ионы проходят через анионообменную мембрану в третий отсек, содержащий раствор хлорида натрия, где они притягиваются к платино-рутениевому аноду.

Когда на электрохимический элемент подается ток, литий начинает собираться во втором отсеке прибора, притягиваясь через LLTO-мембраны к катоду, на котором при этом выделяется водород, а на аноде образуется газообразный хлор. Если в обычной морской воде концентрация лития составляет около 0,2 частей на миллион (ppm), то после пяти 20-часовых циклов работы установки его содержание в буферном растворе достигает 9000 ppm. После центрифуги, промывания и просушки из жидкости получается порошок фосфата лития с чистотой 99,94%, делающей его подходящим для производства аккумуляторов.

Океан - источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

Экспериментальная установка. (а) схематическая иллюстрация. (б) фотография испытательного стенда. (c) кристаллическая структура LLTO. (d) ионы лития, просачивающиеся через решетку LLTO (e) экспериментальную мембрану LLTO, диаметром около 20 мм. (е) изображения медного полого волоконного катода

Как сообщают исследователи, для того чтоб получить 1 кг лития нужно затратить энергии 76,3 кВт•ч, что соответствует примерно 5 долларам США. При этом также можно собрать 0,87 кг водорода и 31,12 кг хлора. А морская вода, многократно пропущенная через установку, становится пресной, ее соленость снижается до 500 ppm.

По словам ученых, «незначительное снижение производительности» LLTO-мембраны наблюдается только после 2000 часов эксплуатации, а расходы на электроэнергию являются основной частью затрат, необходимых для получения лития новым способом.

Следует отметить, что в самой конструкции ячейки присутствуют редкоземельные металлы. Кроме того, процесс обогащения морской воды занимает сто часов, и это устройство было протестировано только на лабораторном стенде в очень маленьком масштабе. Но исследователи говорят, что есть возможность оптимизировать процесс, и, поскольку он, по-видимому, значительно ускоряется на последних стадиях по мере роста концентрации лития.

Океан - источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

С распространением литиевых аккумулятором спрос на этот самый легкий металл резко увеличился и продолжает расти.

В океанах лития в 5000 раз больше, чем в земных месторождениях. Установку, которая может дешево получатьлитий из морской воды разработали ученые из саудовского Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.Дополнительными продуктами этого процесса стали газообразные водород и хлор, а также опресненная вода.

Основной компонент разработки — электрохимический элемент, разделенный мембранами на три отсека. Через средний циркулирует морская вода. Вторая камера заполнена буферным раствором и содержит медный катод с каталитическим покрытием из платины и рутения. От первого отсека ее отделяет керамическая мембрана из оксида лития-лантана-титана (LLTO) с порами, которые пропускают катионы лития, но не дают проходить более крупным ионам металлов. В то же время отрицательные ионы из морской воды могут переходить через анионообменную мембрану в третье отделение, где находится платино-рутениевый анод.

Океан - источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

В камере три отделения. Морская вода течет в первый, из которого положительно заряженные ионы лития проходят через мембрану LLTO во второй отсек, содержащий буферный раствор и медный катод, покрытый платиной и рутением. Между тем, отрицательно заряженные ионы проходят через анионообменную мембрану в третий отсек, содержащий раствор хлорида натрия, где они притягиваются к платино-рутениевому аноду.

Когда на электрохимический элемент подается ток, литий начинает собираться во втором отсеке прибора, притягиваясь через LLTO-мембраны к катоду, на котором при этом выделяется водород, а на аноде образуется газообразный хлор. Если в обычной морской воде концентрация лития составляет около 0,2 частей на миллион (ppm), то после пяти 20-часовых циклов работы установки его содержание в буферном растворе достигает 9000 ppm. После центрифуги, промывания и просушки из жидкости получается порошок фосфата лития с чистотой 99,94%, делающей его подходящим для производства аккумуляторов.

Океан - источник дешевого лития. А так же водорода, хлора и питьевой воды

Экспериментальная установка. (а) схематическая иллюстрация. (б) фотография испытательного стенда. (c) кристаллическая структура LLTO. (d) ионы лития, просачивающиеся через решетку LLTO (e) экспериментальную мембрану LLTO, диаметром около 20 мм. (е) изображения медного полого волоконного катода

Как сообщают исследователи, для того чтоб получить 1 кг лития нужно затратить энергии 76,3 кВт•ч, что соответствует примерно 5 долларам США. При этом также можно собрать 0,87 кг водорода и 31,12 кг хлора. А морская вода, многократно пропущенная через установку, становится пресной, ее соленость снижается до 500 ppm.

По словам ученых, «незначительное снижение производительности» LLTO-мембраны наблюдается только после 2000 часов эксплуатации, а расходы на электроэнергию являются основной частью затрат, необходимых для получения лития новым способом.

Следует отметить, что в самой конструкции ячейки присутствуют редкоземельные металлы. Кроме того, процесс обогащения морской воды занимает сто часов, и это устройство было протестировано только на лабораторном стенде в очень маленьком масштабе. Но исследователи говорят, что есть возможность оптимизировать процесс, и, поскольку он, по-видимому, значительно ускоряется на последних стадиях по мере роста концентрации лития.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Teslaпродемонстрировала силовые установки электромобиля Model S Plaid. Автомобили Plaid оснащены тремя электродвигателями,один спереди для передней оси и два сзади для задних колес с системой векторизации крутящего момента.Общая мощность системы составляет 1020 л.с. (около 760 кВт).

Новый Plaid получил очень легкие моторы, которые может поднять один человек. При этом высокой мощности удалось достичь за счет примененияуглепластиковых деталей.

Приводы включают в себя высокоскоростной электродвигатель, инвертор и односкоростную трансмиссию. Максимальная скорость в 322 км/ч будет доступна при использовании подходящих колес и шин.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Одним из ключевых элементов новых приводов являются роторы с углеродными втулками, которые впервые используются в серийном производстве.

Углепластик используется для обертки медного ротора, а технология изготовления такой обертки была разработана самой компанией Tesla и является уникальной для автомобильной индустрии.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Углепластик позволяет ротору развивать высокие обороты без риска деформации под воздействием центробежной силы. Это в свою очередь повышает удельную мощность двигателя.

Углепластик удерживает медный ротор от повреждений из-за разницы в термическом расширении со статором в начале работы двигателя. В целом углепластиковая оболочка вокруг медного ротора сделана с определенным преднатяжением, то есть медные части ротора всегда находятся под давлением.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Илон Маск объяснил, что такого двигателя раньше не было, и для этого потребовалось разработать специальную новую машину, которая производит роторы. Мотор должен вращаться с очень высоким напряжением, так как медь и углерод имеют разные тепловые характеристики, а воздушный зазор очень плотный.

Конечным результатом является очень хорошая кривая мощности автомобиля Plaid, намного превосходящая предыдущие ключевые автомобили Tesla Model S, несмотря на то, что на момент выпуска каждый из них был современным.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Чтобы улучшить тепловые характеристики, Tesla использует свою «новейшую» систему теплового насоса (HVAC).Он улучшает эффективность обогрева в холодную погоду, но также является ключом к охлаждению трансмиссии (благодаря радиатору в два раза большего размера).

Теперь остается только дождаться ускоренных тестов новой Tesla Model S Plaid в сравнении с лучшими ДВС и топовыми электромобилями других производителей.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Teslaпродемонстрировала силовые установки электромобиля Model S Plaid. Автомобили Plaid оснащены тремя электродвигателями,один спереди для передней оси и два сзади для задних колес с системой векторизации крутящего момента.Общая мощность системы составляет 1020 л.с. (около 760 кВт).

Новый Plaid получил очень легкие моторы, которые может поднять один человек. При этом высокой мощности удалось достичь за счет примененияуглепластиковых деталей.

Приводы включают в себя высокоскоростной электродвигатель, инвертор и односкоростную трансмиссию. Максимальная скорость в 322 км/ч будет доступна при использовании подходящих колес и шин.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Одним из ключевых элементов новых приводов являются роторы с углеродными втулками, которые впервые используются в серийном производстве.

Углепластик используется для обертки медного ротора, а технология изготовления такой обертки была разработана самой компанией Tesla и является уникальной для автомобильной индустрии.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Углепластик позволяет ротору развивать высокие обороты без риска деформации под воздействием центробежной силы. Это в свою очередь повышает удельную мощность двигателя.

Углепластик удерживает медный ротор от повреждений из-за разницы в термическом расширении со статором в начале работы двигателя. В целом углепластиковая оболочка вокруг медного ротора сделана с определенным преднатяжением, то есть медные части ротора всегда находятся под давлением.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Илон Маск объяснил, что такого двигателя раньше не было, и для этого потребовалось разработать специальную новую машину, которая производит роторы. Мотор должен вращаться с очень высоким напряжением, так как медь и углерод имеют разные тепловые характеристики, а воздушный зазор очень плотный.

Конечным результатом является очень хорошая кривая мощности автомобиля Plaid, намного превосходящая предыдущие ключевые автомобили Tesla Model S, несмотря на то, что на момент выпуска каждый из них был современным.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Чтобы улучшить тепловые характеристики, Tesla использует свою «новейшую» систему теплового насоса (HVAC).Он улучшает эффективность обогрева в холодную погоду, но также является ключом к охлаждению трансмиссии (благодаря радиатору в два раза большего размера).

Теперь остается только дождаться ускоренных тестов новой Tesla Model S Plaid в сравнении с лучшими ДВС и топовыми электромобилями других производителей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *