РКС разрабатывают технологию ускорения передачи данных со спутников

АО «Российские космические системы», 2 февраля 2022 года

Инженеры холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») создают специальный математический алгоритм, который будет в 10 раз сжимать данные, передаваемые со спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Это уникальное российское техническое решение позволит без затрат на внедрение дополнительных бортовых приборов и модулей увеличить объемы и скорость передаваемой с орбиты информации. Технология может быть реализована с помощью разработанных в РКС «умных» сверхбольших интегральных микросхем. 

С развитием спутниковых систем ДЗЗ увеличились объемы данных, получаемых с космических аппаратов, что повышает требования к их бортовой аппаратуре. В первую очередь это касается характеристик высокоскоростных радиолиний: именно от них зависит скорость передачи и объем информации. Сегодня скорость уже достигла нескольких гигабит в секунду, но это предел, тогда как для перспективных систем требуется увеличение пропускной способности.

В компьютерах, Интернете, смартфонах, фотоаппаратах, видеокамерах используется множество алгоритмов сжатия данных – ZIP, RAR, BZip2, JPEG/JPEG2000. Однако в космической технике они широкого распространения не получили, так как сжатая информация, переданная по радиолинии, при последующем декодировании дает большой процент ошибок. Чтобы этого избежать, требуется обработка высокоскоростных потоков информации с помощью мощных вычислительных ресурсов, но для бортовой аппаратуры спутников они весьма ограничены. 

Добиться повышения характеристик обычными методами невозможно – современные высокоскоростные радиолинии практически достигли границы Шеннона (ограничения максимальной скорости передачи данных через канал с заданным уровнем помех). Для увеличения пропускной способности и передачи больших объемов информации требуется внедрение дополнительных бортовых приборов и модулей, что ведет к увеличению стоимости космического аппарата, веса и энергопотребления при прочих равных условиях, а также может понизить общую надежность бортовой аппаратуры радиолинии. В условиях ограниченности бортовых ресурсов такой вариант является крайне нежелательным или вовсе недопустимым.

«Альтернативой станет разработка специальных адаптируемых и гибких алгоритмов сжатия данных, учитывающих специфику бортовой аппаратуры космического назначения. В реализации этой технологии помогут разработанные в РКС «умные» сверхбольшие интегральные микросхемы. Такой алгоритм может быть внедрен на космических аппаратах ДЗЗ, в том числе передающих на Землю большие объемы данных типа «Ресурс», «Кондор», поскольку наиболее перспективной является технология сжатия оптических снимков, которые занимают наибольший объем передаваемой информации и поддаются сжатию без потерь», - Нначальник отделения разработки цифро-аналоговой аппаратуры РКС Александр Мордвинов.

Создаваемая в РКС технология позволит без изменения конструкции космических аппаратов ДЗЗ увеличить объем передаваемой информации от 1,2 до 10 раз. Подобные алгоритмы применяются в некоторых зарубежных космических аппаратах, но они обрабатывают данные либо с потерями, либо с низкой степенью сжатия. Российские инженеры будут использовать специальный адаптивный математический алгоритм, который позволит непосредственно на орбите архивировать передаваемую космическими аппаратами информацию, значительно уменьшая ее размер. 

Технология разрабатывается с учетом особенностей оптико-электронной аппаратуры, структур передаваемых данных, а также методов и алгоритмов их сжатия. Это позволит при увеличении скорости и объемов передачи данных избежать потери информации. Электронно-компонентная база, производимая в том числе холдингом РКС, позволяет эффективно реализовать это техническое решение с помощью вычислительных мощностей на борту космических аппаратов.


АО «Российские космические системы» (входит в Госкорпорацию РОСКОСМОС) на протяжении 75 лет разрабатывает, производит, испытывает, поставляет и эксплуатирует бортовую и наземную аппаратуру и информационные космические системы научного и социально-экономического назначения. Основные направления деятельности – создание, развитие и целевое использование глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС; наземный комплекс управления космическими аппаратами; космические системы поиска и спасания, гидрометеорологического обеспечения, радиотехнического обеспечения научных исследований космического пространства; наземные пункты приема и обработки информации дистанционного зондирования Земли. Интегрированная структура «Российских космических систем» объединяет ведущие предприятия космического приборостроения России: Научно-исследовательский институт точных приборов (АО «НИИ ТП»), Научно-производственное объединение измерительной техники (АО «НПО ИТ»), Научно-исследовательский институт физических измерений (АО «НИИФИ»), Особое конструкторское бюро МЭИ (АО «ОКБ МЭИ») и Научно-производственная организация «Орион» (АО «НПО «Орион»).

РОСКОСМОС – государственная корпорация, созданная в августе 2015 года для проведения комплексной реформы ракетно-космической отрасли России. РОСКОСМОС обеспечивает реализацию госполитики в области космической деятельности и ее нормативно-правовое регулирование, а также размещает заказы на разработку, производство и поставку космической техники и объектов космической инфраструктуры. В его функции также входит развитие международного сотрудничества в космической сфере, а также создание условий для использования результатов космической деятельности для социально-экономического развития России.



Сообщения компаний:

Авиакомпания Smartavia и благотворительный фонд «Антон тут рядом» выпустят антистресс-подушку для пассажиров с аутизмом и тревожностью.
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Минпромторг России наградил ветерана Казанского вертолетного завода
Холдинг "Вертолеты России"

Авиакомпания Smartavia приступила к работе по летнему расписанию
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Международный аэропорт Самарканда перешел на весеннее-летнее расписание полетов
AIR MARAKANDA

Utair открывает рейсы в Ленкорань из Москвы
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

В депо «Аэроэкспресс» пройдет Тотальный диктант
ООО "Аэроэкспресс"

Red Wings возобновляет рейсы в Алматы из Москвы
АО "Ред Вингс"

Электроника для космоса: РКС разработали новую технологию диагностики при производстве микросхем
АО "Российские космические системы"

Ростех создал уникальный пресс для гибки деталей фюзеляжа самолета
Госкорпорация Ростех

Международный аэропорт «Казань» перешёл на летнее расписание: запланировано открытие новых рейсов
АО "Международный аэропорт "Казань"

В аэропорту Красноярск сменилось руководство
Международный аэропорт Красноярск

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» подвел итоги марта и первого квартала 2025 года
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Увеличено число рейсов из аэропорта Домодедово в Махачкалу
Московский аэропорт Домодедово

Московский аэропорт Домодедово перешел на весенне-летнее расписание
Московский аэропорт Домодедово

Аэропорт Братск открывает прямой рейс в Сочи
Аэропорт Братск

Прямой рейс из Уфы в Батуми!
АО "Международный Аэропорт "Уфа"

Авиакомпания «Россия» и СИБУР представили уникальную ливрею самолёта в честь Дмитрия Менделеева
ПАО "Аэрофлот"

S7 Airlines начала выполнять рейсы из Новосибирска в Салехард
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Интегрированы дополнительные кабины паспортного контроля по прибытии в международном терминале аэропорта Иркутск
АО "Международный аэропорт Иркутск"

«Уральские авиалинии» с 24 мая возобновляют полёты по маршруту Екатеринбург — Махачкала — Екатеринбург
ОАО АК "Уральские авиалинии"