Учёные Сибирского федерального университета разработали уникальный интеллектуальный модуль управления энергопреобразующей аппаратурой космических аппаратов. Он позволяет существенно экономить электрическую энергию, расходуемую для питания бортовой аппаратуры. 

Актуальность разработки обусловлена постоянно растущими объемами бортовой аппаратуры, её сложностью и, как, следствие, повышенному энергопотреблению. Кроме того современная высокотехнологичная аппаратура требует дополнительных функций по обеспечению электропитанием, например быстрое восстановление после резких скачков тока или сбора информации для предотвращения сбоев. 

Модуль входит в состав системы преобразования и распределения энергии солнечных батарей. Новые законы, синтезированные учеными, позволили реализовать интеллектуальный контроллер, который управляет режимами заряда и разряда бортовых аккумуляторов. При этом контроллер сглаживает перепады напряжения, продлевает срок службы батарей и главное, обеспечивает КПД до 98 % при стабильном электропитании всей бортовой аппаратуры. 

Кроме того, используемое микропроцессорное управление позволяет организовать ряд дополнительных сервисных режимов. Например, контролировать сбои, обеспечивать плавный пуск. 

Разработанная система является модульной. Причём модули абсолютно не зависят друг от друга. Это позволяет наращивать энергообеспечение космического аппарата по мере необходимости и обеспечить высокую живучесть. При выходе из строя одного модуля все остальные продолжают функционировать, а энерговооруженность лишь немного снижается. 

В основе функционирования модуля лежат оригинальные, запатентованные алгоритмы управления стабилизаторами и преобразователями. На практике подобные устройства могут применяться не только в космосе, но и для любых автономных систем от сотовых телефонов до электромобилей. 

В настоящее время идёт отработка контроллера в различных режимах, а в планах учёных внедрение интеллектуального модуля в состав бортовой аппаратуры космических аппаратов связи, навигации и геодезии. 

Кроме этого, в Институте космических и информационных технологий Сибирского федерального университета представили улучшенные чипы для космических аппаратов. Их используют в системах связи и навигации. Уникальной особенностью созданных микросхем является их высокая радиационная стойкость. При этом оригинальные алгоритмы обработки сигналов позволяют значительно повысить технические и эксплуатационные характеристики космической аппаратуры.


Источники

Ученые СФУ научат космические аппараты беречь энергию космоса
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 26/04/2021
Ученые СФУ научат космические аппараты беречь энергию космоса
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 26/04/2021

Похожие новости

  • 14/06/2018

    Наночастицы нитрида титана повысят производительность оптоволоконных линий связи

    Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) совместно с коллегами из Сибирского федерального университета, Сибирского государственного университета науки и технологий им.
    2051
  • 12/02/2021

    Рабочее совещание СФУ и АО «ИСС» им. Решетнёва в Железногорске

     11 февраля 2021 года состоялось выездное рабочее совещание в акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва». Участниками совещания со стороны СФУ стали проректор по научной работе Руслан Барышев, директор Военного учебного центра — института СФУ Евгений Гарин и профессор того же института Валерий Тяпкин.
    591
  • 11/02/2021

    Обнаружили новый подход по созданию «наноскальпеля» для хирургии рака

    Сотрудники Сибирского федерального университета (СФУ) с коллегами исследовали нанодиски из никеля с золотым покрытием, способные избирательно повреждать раковые клетки непосредственно в организме человека под воздействием магнитного поля.
    388
  • 30/12/2020

    Индукционная пайка волноводов: космический путь идеи до технологии в рамках одного университета

    ​Российская авиационная и ракетно-космическая промышленность с их высокими амбициозными требованиями является двигателем успешного развития машиностроения России. Это происходит во всем мире: промышленность требует все более новых и надежных технологических решений.
    1334
  • 25/02/2021

    Учёные СФУ рассказали, как сделать дом безопасным

    ​​Учёные Инженерно-строительного института Сибирского федерального университета выяснили, как повысить защиту зданий от проникновения почвенного радона и сделать их безопаснее. Они предложили технологию снижения радонопроницаемости цементных бетонов и растворов, которые используются в конструкции полов.
    317
  • 20/02/2021

    Ведущие аэрокосмические вузы заключили соглашение о сотрудничестве в рамках участия в Программе «Приоритет-2030»

    19 февраля состоялся визит делегации БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова в Университет Решетнёва. От ВОЕНМЕХа делегацию возглавил С.А. Матвеев - проректор по научной работе и инновационному развитию, в состав делегации вошли С.
    689
  • 17/02/2021

    О 14-м национальном проекте по развитию атомной науки и технологий

    8 февраля — официальный старт Года науки и технологий в России. «Росатом» на новый тематический год получил большой подарок, впрочем, предполагающий большую ответственность: утвержден паспорт комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ на период до 2024 года» (РТТН).
    529
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1515
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    421
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    947