НИЯУ МИФИ выиграл конкурсexternal link, opens in a new tab Фонда национальной технологической инициативы (Фонда НТИ) по поддержке НИОКР для обеспечения технологической независимости и глобальной конкурентоспособности российских беспилотных авиационных систем. Поддержку получил проект принципиально новой технологической платформы для телеком-инфраструктуры.
НИЯУ МИФИ стал победителем в конкурсе по лоту №1«Разработка технологии создания БВС с возможностью длительного нахождения над определенной областью поверхности Земли». Проект, предложенный Инжиниринговым центром НИЯУ МИФИ носит название «Разработка технологии создания высотной атмосферной платформы БВС с демонстратором базовой станции телекоммуникационных стандартов приемо-передачи данных для апробации D2D коммуникаций в неназемных сетях NTN и задач мониторинга поверхности».
В рамках проекта коллектив Инжинирингового центра МИФИ предполагает создать технологический задел для тяжёлой стратосферной платформы с автономностью до 1000 часов и интеграцией в распределённую многоуровневую неназемную сеть.
По сути, учеными предлагается гибрид дирижабля и самолета, обладающий преимуществами обоих типов летательных аппаратов. Как известно, дирижабли дают большую грузоподъёмность и длительное пребывание в воздухе, но дороги в эксплуатации и чувствительны к ветру, между тем, как самолёты эффективны аэродинамически и устойчивы к ветру, но ограничены по времени полёта из-за невозможности в полной мере использовать энергию солнца в наших широтах.
Предлагаемый в МИФИ концепт имеет достоинства аппаратов легче воздуха (нулевая плавучесть в стратосфере – нет необходимости расходовать энергию на поддержание полета), и в тоже время обладает аэродинамическими качествами, свойственными аппаратами самолетного типа, позволяющими противостоять сильным ветрам с минимальными энергетическими затратами.
Платформа может стать элементом телеком-инфраструктуры, позволяющим создать фундамент для перехода к раcпределенным сетям 6G. Платформа также может обеспечивать мониторинг земной поверхности.
В рамках гранта планируется выпуск двух полноразмерных летных образцов и в перспективе создание линейки высотных атмосферных платформ – от легкой к тяжелой.
Платформа лёгкого класса будет представлять собой самолёт с высоким аэродинамическим качеством и автономностью до пяти суток.
Платформа среднего класса – это «летающее крыло» с эффективной дизельной системой и автономностью до двух недель.
Платформа тяжёлого класса предназначена для развертывания в стратосфере, имеет нулевую плавучесть и криогенную силовую установку, что делает его принципиально новым решением на рынке БПЛС.
Каждый аппарат будет закрывать свою рыночную нишу, при этом доход от эксплуатации лёгкой платформы позволяет финансировать разработку платформ среднего и тяжелого класса.
Лёгкая платформа, более простая по устройству, будет готова к апробации уже к 2026 году. К 2027 году планируем завершить несколько пилотных проектов и приступить к коммерческой эксплуатации. В частности, запланированы серия пилотных запусков в республике Саха-Якутии и проект по обеспечению связи для беспилотных грузовиков.
В рамках проекта планируется апробация D2D-коммуникаций сотовой сети на базе высотной платформы, в ходе чего будет решаться проблема компенсации задержек и потерь сигналов. Для обеспечения стабильности зоны покрытия планируется использовать уже частично разрабатываемые в МИФИ сервисы высокоточной микронавигации, основанные на комбинационных инерциальных системах с высокоточными квантовыми магнитометрами.
Полезная нагрузка нашей платформы включает MIMO-систему с адаптивной фазированной антенной решёткой и до трёх каналов базовой станции с пропускной способностью до 120 МГц. Она реализует стек 5G L1–L3 с автономной работой DU+RU на борту БЛА, обеспечивая покрытие от 150 до 450 квадратных километров.
Для точного позиционирования и формирования направленной антенны используется система микронавигации на основе GNSS и инерциальных сенсоров с гибридным квантовым магнетометром на NV-алмазе, чувствительность которого достигает 10 нТл на корень из Гц.