Как новая разработка сделает доступным в нашей стране спутниковый интернет
Российские специалисты работают над созданием первой в нашей стране антенны для пользовательского терминала спутниковой системы связи «Экспресс-РВ». Она должна обеспечить доступ в интернет из любой точки РФ. Покупка такого оборудования в других странах осложнена из-за санкций. По словам инженеров, антенна будет соответствовать зарубежным аналогам по цене и техническим характеристикам. Серийное производство намерены начать уже в 2024 году, а вывод на орбиту спутниковой группировки планируют на 2025-й. По мнению экспертов, разработка оборудования для пользовательского терминала — нетривиальная задача. При этом российское устройство будет востребовано, так как на рынке есть на него спрос.
Не хуже, чем у Маска
Инженеры МФТИ разрабатывают первую отечественную антенну для пользовательских интернет-терминалов глобальных спутниковых систем связи, аналогичных знаменитой Starlink Илона Маска. С ее помощью обеспечивается устойчивое интернет-соединение в любой точке мира. В планах специалистов к концу года создать действующий макет устройства, обладающей всеми основными техническими характеристиками будущего изделия.
Элементы многослойной печатной платы, которая лежит в основе новой антенны
После этого в физтехе начнут работу над опытными образцами. Они должны быть переданы предприятиям для дальнейшего серийного производства уже в 2024 году. Антенна создается специально для работы с космической группировкой «Экспресс-РВ», первый спутник для которой планируют запустить в 2025-м. Сейчас на отечественном рынке нет продуктов с функциональными возможностями и стоимостью, которые подходили бы для использования в отечественных спутниковых терминалах. Из-за антироссийских санкций покупка их на Западе или в других странах либо невозможна, либо сильно затруднена.
— На российском рынке нет такой антенной решетки, которая была бы способна работать со спутниковой системой, при этом была компактной и доступной по цене. Это связано с тем, что сама спутниковая группировка, которая запускается в космос, совсем новая, — сказал руководитель лаборатории радиофотоники Дмитрий Филонов.
Антенна размещается в защитном каркасе длиной около 80 см и толщиной 20 см. Внутри него располагается фазированная решетка, которая может автоматически наводиться на спутник как механически, так и с помощью электронных методов. Ширина луча, через который осуществляется связь, составляет всего 1,5–2 градуса. Механическая коррекция антенны обычно используется при первичном развертывании терминала. А когда связь уже установлена, она поддерживается с помощью электроники.
Эта технология позволяет использовать терминал даже на движущихся объектах, как поезд или автомобиль, так как подстройка делается очень быстро. При создании антенны разработчики использовали стандартные материалы. Фактически это многослойная печатная плата, состоящая из слоев диэлектрика, металла и склеивающих элементов.
Основными целевыми характеристиками для разработчиков были пропускная способность и цена антенны. Возможностей отечественного устройства достаточно, чтобы обеспечить надежную интернет-связь для пользователя, а стоимость разработки эквивалентна зарубежным аналогам, отметили разработчики.
Нетривиальная задача
Вопросы разработки и производства устройств для обеспечения устойчивой беспроводной связи актуальны вне зависимости от каких-либо внешних социально-экономических факторов. Беспроводные технологии развиваются с каждым годом, постоянно растут скорости передачи данных и объемы трафика, отметил «Известиям» руководитель образовательной программы магистратуры «Инженерия радиоэлектронных средств и систем» ИРИТ-РтФ УрФУ Дмитрий Денисов.
По его словам, на практике это означает, что растут частоты передачи данных и разрабатываются широкополосные устройства. Они неизбежно становятся меньше, а требования к точности их изготовления возрастают. Особенно критично это сказывается на антенной прием-передающей части изделия. Если 10–15 лет назад до необходимого состояния антенну можно было «доработать напильником», то сейчас ошибка на стадии проектирования в 1 мм может привести к полной неработоспособности конечного устройства.
— Инженерами МФТИ поставлена, несомненно, актуальная задача — создать устройство на конкурентном уровне с мировыми аналогами. Но не будем забывать о том, что это может быть только промежуточный этап. Ни для кого не секрет, что во многих странах выделены свои диапазоны работы беспородных систем, уникальные для данного региона. Полагаю, что многие слышали о том, что некоторые сотовые устройства не поддерживают определенные частоты в нашей стране. Очевидно, освоив технологический процесс производства фазированной антенной решетки для спутниковой связи, со временем мы сможем закрыть потребность для других систем гражданского и промышленного назначения, — сказал Дмитрий Денисов.
Появление отечественной наземной антенной системы для спутникового терминала системы связи своевременно и необходимо, уверен заведующий кафедрой радиотехнических систем ГУАП Николай Поваренкин.
— Создать простую антенну, которая может поддерживать связь со спутником и находиться всё время на одном месте, не такая трудная задача. Ее как раз и решил Илон Маск в своей системе Starlink. Гораздо сложнее и перспективнее создать антенну, которая в процессе своей работы может располагаться на носителе и при этом не терять спутник из вида, — сказал Николай Поваренкин.
По мнению эксперта, устройство специалистов МФТИ будет востребовано. Оно даст толчок в развитии спутниковых систем связи в нашей стране.
Разработка антенн — одно из сложнейших направлений в телекоммуникации, так как при этом надо учитывать множество факторов, пояснил «Известиям» директор научного центра моделирования беспроводных сетей новых поколений РУДН Мутханна Аммар Салех Али.
— Предложенная инженерами МФТИ антенная решетка, управляемая электронным методом, — современный подход в проектировании систем радиосвязи. Исследования управления автонаведением луча на спутник — достаточно сложная задача, и инженеры МФТИ хорошо справились с данной проблемой, — считает эксперт.
Такие антенны необходимы для российского рынка, так как на них есть большой спрос, особенно в удаленных регионах страны. Разработка поможет снизить стоимость эксплуатации сетей связи, полагает специалист.
Комментарии
К такой антене система обработки сигнала - задача куда большей сложности, чем разработка самой антены на печатной плате.
Ну не будет антенны, не будет и задач по обработке сигнала. Step by step, как говорится...
в реальных (не лабораторных) условиях антенна - 90% успеха
Это про направленные антенны. Здесь же ФАР- направление задается последующей электроникой.
"Направление" определяется топологией элементов антенны, ее конструкцией. А выделение приоритетных участков - электроникой.
У пассивных, у активных - всё электроникой.
По описанию, тут АФАР+механика.
ПФАР и АФАР в данном случае эквивалентны, т.е. для связи используется один основной луч и отсутствует необходимость быстрого сканирования
у АФАР выше помехоустойчивость, чувствительность
и цена
Тут используется электронное+механическое управление лучом.
Если описание соответствует действительности.
Для ПФАР свободный механический ход платформы мал, всё же, антенне надо формировать луч в пределах 150-180 градусов, а в некоторых случаях и 200+ градусов.
Вы правы. Схожие системы давно применяются. Например в автомобилях. Одна антенна из системы обогрева заднего стекла, вторая в салонном зеркале заднего вида или какой-то штырь/колпак на крыше авто. И на какую из антенн сигнал приходит сильнее, туда электроника и переключается на приём. Отчего подобная система для приёма в движении работает лучше. Если подобное существует в гражданской электронике, в каких-то специализированных системах связи наверняка развито на порядок лучше.
ещё когда я учился, в ВГУ, имхо в 96 году приезжали с одного из московских вузов, демонстрировали на тогдашнем п166ммх модели ФАР и их теоретические динамические характеристики. проблема для реализации была с точными фазовыми сдвигами, т.к. тогда всё решали аналоговыми методами.
Делать фазовые задержки переменной величины от разных элементов антенны можно не только цифровыми методами, но и аналоговыми.
Плюс аналоговых вариантов - это сильно дешевле, меньше электричества потребляет и не требует тонкого техпроцесса.
Так что вполне верю, что у специалистов из России всё получится.
дешевле? да ты шутишь... одно только сведение характеристик разных модулей в узкое прокрустово ложе допусков это такое счастье из 4 букв А,Ж,О,П.
Задача давно решена и эти интегральные фазовращатели и аттенюаторы давно выпускаются серийно. Ничего сложного в этом нет.
Сложность алгоритма наведения такова, что с этим справляется простейший 8-битный микроконтроллер.
Вот таких вот фазовращателей более чем достаточно по точности.
CGY2392SHV/C1
Сичтема обработки чуть сложнее, чем обычный WiFi адаптер.
Снова догоняющее развитие. Давно уже пора запустить Зевс, чтобы аналоги делали америкосы и другие иностранцы.
Как ядерный буксир Зевс может заменить коммуникационный глобальный спутниковый интернет?
Элементарно, он будет возить космический интернет на жестких дисках и с демоническим хохотом сбрасывать их на пользователя. Пинг будет достаточно большой, пара часов, но эффект поистине взрывной.
И взорвать
Сто мильёнов тонн тротила,
Чтоб кондрашка их хватила!
На этом вообще вся цивилизация образовалась. "Догоняющие развитие", как вы это называете, это и есть основной принцип процветания. Кто-то что-то придумал, а ты пришел на готовое и сделал при минимальных затратах на выдумывание.
Рим при "догоняющем развитие" за греками, всю Ойкумену под себя подмял и самих греков тоже до кучи.
Снова нытьё.
Там, где это необходимо, не мы догоняем, а они пытаются догнать.
Запусти
Вопрос не в том, чтобы создать.
Кто оплачивать будет?
это не вопрос - оплачивать будет государство в партнёрстве с большими телеком компаниями.
Вопрос в другом - когда у государства появится политическая воля наладить волшебного пенделя, чтобы ускорить внедрение в повседневную жизнь.
Для волшебного пенделя надо еще дать волшебные ресурсы. А на них надо денег. А их жалко. В общем - круг замкнутый. Однозначно - не при сегодняшней "элите".
Многим ли нужна такая система ?
Три четверти территории РФ - это территории слабо заселённые, с околоэкстремальными условиями для жизни. И именно на этих территориях нынче идёт наиболее интенсивное развитие. Вот и посчитайте "кому нужна" такая система: в тундре, тайге, севморпути, приисках и нефтегазовых полях. Это не считая армии, флота и авиации.
Да и для более обжитых территорий запада РФ и юга Сибири такие комплексы вполне себе востребованы будут - но не на уровне рядового пользователя, а на уровне провайдера, например. Потому что провайдеру намного проще вкорячить антенну в какое нибудь село, чем тащить к этому селу оптоволокно в прокопанную траншею, а потом регулярно его обслуживать.
Быстро вы деньги выделили…. Проблема в том что на Старлинк посадят полмира - принудительно или по естественным причинам ( станет еще дешевле) . Америкосам тутнекуда особо спешить , плод сам свалится в руки. Вполне можно предположить что старлинк прежде всего направлен на аудиторию Африки в рамках долгосрочной программы получения контроля там.
так что со временем он и окупится для амеров и контроль связи будет в руках вашингтона. Российским то старлинком кто будет пользоваться? На российских юзерах не отобьётся и близко.
Окститесь. У негров на старлинк денег нет и никогда не будет - старлинк это по дефолту девайс для обществ с уровнем развития не ниже среднего по больнице. Его потребителем могли бы быть арабо-китайцы. С некоторой натяжкой - индусо-пакистанцы. Может быть - латиносы.
Но во всех этих регионах есть свои уже политические резоны, чтобы держать американцев от критической инфраструктуры подальше. Собственно, потому и не выходит пока что старлинк за пределы Северной Америки, Европы и совсем уж восточной Азии в лице половины Кореи, Японии и Тайваня.
какая ж близорукость то. Дадут в виде кредита неграм, а заберут через 10-15 лет полезными ископаемыми , заводами и тд. В первый раз чтоль.
Сообщество АШ за последние годы сколько не пыжилась - но Маска им переванговать не получилось. И Омерику похоронить тоже.
Я уж скоро состарюсь, а этого все нет.
процессы в большом социуме имеют большую инерцию. Важно смотреть за качественными изменениями которые ведут к фазовому переходу. В общем, есть там на что посмотреть, если подумать.
Растущий на дрожжах БРИКС ? Не отобьёт?
основные деньги там идут от заказов Пентагона. Частники - приятный бонус - не более.
Только вчера об этом здесь кипишили (да и не только, очередные страсти по Равилю).
Для начала - оборонка, дальше как пойдёт.
МО. Ибо для него и делается. Как и Старлинк у пиндосов.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Пока запустили БАЭС на 100% МОКС-топливе и с Хайнаньским реактором поделились . Не просто так же .
Это какой-то фрагмент антенны. Не целая, точно. Решетка 6×6 не может иметь ширину ДН 1,5 градуса.
Само излучающее полотно не является каким-то откровением. Достаточно банальная задача. Куда сложнее сделать систему управления лучом, прежде всего, дешевую. Элементов в антенне с шириной диаграммы 1,5 градуса должно быть несколько тысяч, соответственно, столько же элементов управления фазой. Отечественных качественных материалов для печатного излучающего полотна нет.
На какой частоте она работает?
Судя по размерам и заявленной ширине ДН - где-то в районе 15 ГГц.
Возможно, чуть ниже, близко к диапазону спутникового телевещания Ku - 10,7 - 12,75 ГГц.
Ломать не строить. Для начала нужно подумать, как вынести все спутники Маска. Имея в виду Украину. Свои спутники запустить - дело долгое, трудное и не быстрое.
Судя по описанию это АФАР+механика, очень похожее на авиорадары.
И вся проблема в удешевлении производства.
Немного раздражают публикации в стиле "у нас БУДУТ делать то-то и то-то".
Вот когда сделают, тогда и пишите, а обещать можно многое.
Сколько уже таких "прорывных" вещей у нас "будут" делать, но еще не делают.
Ну... и сколько?
А с чего вообще все взяли, что СтарЛинк это про "доступный мировой интернет"?))) все города и села планеты окутаны оптоволокном и проводным интернетом - уже дешевым, доступным, быстрым. Мы реально думаем что старлинк это интернет для папуасов в пустыне, для трех туристов на склонах Гренландии и всё это непременно коммерчески окупит производство 12000 спутников, их запуск, и сотни миллиардов долларов потраченных?
Старлинк это минимум военная связь с функцией РЛС, военный интернет..
Поэтому когда у нас пишут о создании "аналога", то необходимо задать вопрос - мы точно понимаем что создаем? Мы реально хотим создать беспроводной интеренет для кого и который никогда не окупиться? Или мы создаем систему РЛС для военных целей..
ФАРы ещё в прошлом веке изобрели
дубль
спутниковый интернет в нашей стране доступен года с 96 и я им пользовался. и он появился ещё до распотсранения вайфай.
какой то странный заголовок.
Наверное имеется в виду низкоорбитальный инет.
Так как я сам занимаюсь БПЛА и мне самому тема с АФАР интересна, то представление о рынке имею.
Перевожу с пиарного языка на русский.
У нас (в смысле в России) в институте, озадачились необходимостью провести научные изыскания в области разработки элементов АФАР.
Это не компания по производству, не опытный образец, и даже не прототип. Это просто научные изыскания в этой области. Зачем это нужно, когда теоретическая база уже давно известна, для любого человека в теме - загадка.
Эта тема уже давно исследована и опубликована в IEEE. На западе уже как лет 10 назад был бум на стартапы в области разработки и производства дешевых элементов афар 4x4...32x32 и т.д. Основная задача данных стартапов была именно разработка элемента для массового производства на базе американских комплектующих (в основном Analog Devices Incorporated). И несколько компаний сейчас на рынке есть. Если тебе нужен элемент для афар - просто покупаешь готовый за небольшие деньги. А дальше - масштабируешь, как хочешь.
Хорошо. Вот пусть МФТИ разработает этот элемент. Он что, будет на наших комплектующих? Хоть один элемент мне назовете? Нет конечно. Кроме платы, там скорее всего ничего нашего не будет. Это будет прототип на ADI и Xilinx. А зачем нам тогда делать то же самое что уже есть?
Это имеет смысл только в том случае, если мы сможем заменить компоненты ADI на наши, отечественные. Поэтому единственной новостью, которая заслуживает внимание, должна быть новость, что наши сделали пусть и отдаленный, но аналог ADI, и эти микросхемы и компоненты можно купить свободно. А пока этого нет, все остальное половинчатые решения, которые без главного не имеют смысла.
Страницы