Инженеры МФТИ ведут работу по созданию отечественного терминала спутниковой связи на базе активной фазированной антенной решетки. Устройство можно будет использовать для обеспечения качественными коммуникациями (интернет и связь) отдаленных регионов России, а также на подвижных объектах (в том числе морском, автомобильном и железнодорожном транспорте). Проект не имеет аналогов в РФ и реализуется с целью поддержки технологического суверенитета России. В отличие от ранее представленных образцов, терминал будет обладать двумя лучами и системой бесшовного перехода между спутниками.
Терминал станет интегрированным решением, обеспечивающим доступ к качественным цифровым сервисам (мобильной связи и интернету) с использованием каналов спутниковой связи, в том числе на движущихся объектах, таких как автомобили, морские суда , а в дальнейшем — и беспилотные летательные аппараты. Для обеспечения стабильной связи терминал будет оснащен гиростабилизированной платформой, компенсирующей внешние воздействия (используется для обеспечения точного направления антенны на спутник).
Сейчас ученые находятся на стадии разработки макетов терминала, которые продемонстрируют основные характеристики системы. Первые испытания запланированы на осень 2025 года.
Разработчики ориентируются на спутники, находящиеся на средних орбитах, которые требуют сложного управления антеннами. Для этого в МФТИ разработали многолучевые фазированные антенные решетки, позволяющие динамически настраивать лучи наземного терминала связи.
«Геостационарные аппараты в пространстве практически не двигаются, поэтому их сигналы легко отслеживать. Но эти спутники дают относительно медленный интернет. Второй путь — работать на спутниках, которые летают на средних и низких орбитах. Они более эффективны, но двигаются довольно быстро, поэтому диаграммы, направляемые на космический аппарат, должны управляться. Для этого мы делаем фазированные антенные решетки, которые позволяют управлять диаграммой направленности. Вторая задача — сделать так, чтобы лучей, направляемых на спутник, было много, и они успевали каждый раз подключаться к следующему космическому аппарату. Поэтому мы разрабатываем систему, которая позволяет бесшовно переключаться между спутниками без фактической потери связи для пользователя. Такой алгоритм называется “мягким” хэндовером», — рассказал главный научный сотрудник, заведующий лабораторией радиофотоники МФТИ Дмитрий Филонов.
Для обеспечения непрерывности связи при выходе спутника из зоны видимости команда МФТИ разрабатывает систему «“мягкого” хэндовера». Она обеспечит бесшовное переключение между спутниками, минимизируя временные потери связи. Это достигается за счет использования нескольких лучей, заранее наводящихся на различные спутники или различные лучи одного спутника, что гарантирует стабильное подключение.
Основная часть научно-конструкторских работ, а также ряд испытаний будут проходить в специально созданной для этих целей на территории МФТИ безэховой камере в Ku- и Ka- частотных диапазонах. Это позволяет ученым работать в условиях, максимально приближенных к реальным.
Внутренний вид безэховой камеры. Фото пресс-службы МФТИ
«Учитывая планы государственных и коммерческих структур по запуску спутниковых группировок на негеостационарных орбитах, задача по разработке данного терминала крайне актуальна. МФТИ работает на опережение, и мы уже сегодня, до запуска систем, готовим заделы для формирования рынка абонентских терминалов. Нашим партнером в этом проекте выступает АО “Спутниковая система “Гонец” — оператор спутниковой связи Госкорпорации “Роскосмос”, — рассказал руководитель работ, директор научно-технического центра телекоммуникаций МФТИ Александр Афонин.
Работа по проекту ведется в рамках Постановления Правительства Российской Федерации от 18.04.2016 № 317 «О реализации Национальной технологической инициативы».
