В Полярном геофизическом институте в Мурманске разработан проект улучшения качества и дальности радиосвязи для обслуживания судов Северного морского пути (СМП). Учёные предложили поднять в воздух беспилотники с передатчиками, которые образуют парящий волновой канал на всём протяжении водного коридора.
Проект полярников основан на обмене и ретрансляции сигналов в диапазоне коротких и промежуточных волн (КВ и ПВ) с береговыми радиостанциями. Антенное устройство, установленное на дронах, может обслуживать суда Северного морского пути, автомобили, геологические партии, а также удалённые пастбища оленеводов в Арктике. Согласно описанию разработки, квадрокоптеры должны зависать или передвигаться над землёй друг за другом по маршруту формирования направленного излучения.
Как рассказывают «Октагону» в Полярном государственном институте, на протяжении всего водного коридора есть сложности с организацией радиосвязи, особенно в полярных широтах.
– Связь на СМП не очень устойчива и зависит от космической погоды. Частые неоднородности в этом регионе, вспышки на солнце, полярные сияния создают помехи в радиосвязи, в том числе GPS и ГЛОНАСС, КВ и УКВ. К тому же антенные системы на судах не очень развиты. Наша более эффективна, потому что содержит больше элементов и у неё высокая направленность. На протяжении всей этой судоходной магистрали у населённых пунктов в устьях рек есть стационарные узлы связи. Можно организовать передачу сообщений с ними, – поясняют разработчики.
По мнению специалистов института, для реализации проекта на судне, следующем по маршруту СМП, достаточно четырёх-пяти дронов, которые будут передвигаться вместе с плавсредством.
Сегодня бюджетный дрон с нагрузкой от 200 граммов до 1 килограмма в зависимости от комплектации обойдётся в 20–100 тыс. рублей. Также при выборе оборудования предстоит учитывать сложные климатические и метеорологические условия Арктики (в частности, низкую температуру и сильный ветер), длящиеся до восьми-девяти месяцев в году.
Проект объединил специалистов двух научных центров Мурманска. В число соавторов разработки входит доцент кафедры радиоэлектронных систем и транспортного радиооборудования Мурманского государственного технического университета Владимир Милкин.
– Принять сигнал в КВ-диапазоне легко – так раньше, например, слушали «Голос Америки» (Включён в список средств массовой информации, признанных иностранными агентами. – τ.). Нужны только провод и антенна. А передать сигнал довольно сложно, но мы постарались это сделать, – говорит он.
«Для реализации подойдут простейшие и дешёвые квадрокоптеры с ретранслятором, грузоподъёмностью максимум 1 килограмм. Мы предлагаем несколько, чтобы создать антенную решётку типа “волновой канал”».
Владимир Милкин
доцент кафедры радиоэлектронных систем и транспортного радиооборудования Мурманского государственного технического университета
Вдоль Севморпути на береговых и базовых станциях работают средневолновые радиостанции, которые могут передавать сообщения о бедствии, внеочередные навигационные оповещения и штормовые предупреждения в морские спасательные координационные центры. Однако, по словам Милкина, коммуникация ухудшается за 70-й параллелью северной широты. Также проект будет интересен оленеводам, которые обычно используют УКВ-радиостанции. Имеющий её запускает квадрокоптер в случае появления помех в связи и принимает сигналы посредством мобильной антенны.
На протяжении всего водного коридора есть сложности с организацией радиосвязи.Фото: Лев Федосеев/ТАСС
Развитие судовой морской радиосвязи на маршруте Северного морского пути в Арктике и использование для её улучшения беспилотников регулярно становятся предметом обсуждений в научном сообществе, среди компаний – пользователей важнейшей российской судоходной магистрали и военных специалистов. Два года назад в качестве эксперимента предлагалось реализовать передачу сообщений в КВ-диапазоне между объектами инфраструктуры в районе Новосибирских островов. В 2019 году учёные Санкт-Петербургского политехнического университета создали оборудование для метеорной связи для обмена сообщениями в приполярных областях. Регулярно звучат предложения об увеличении количества пунктов передачи данных, береговых и базовых станций морских районов для увеличения безопасности и эффективности мореплавания на трассах СМП.
Северный морской путь проходит через Карское море, море Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря. Это кратчайший водный маршрут между европейской частью России и Дальним Востоком. Протяжённость коридора от Карских Ворот до бухты Провидения составляет почти 5,6 тыс. километров. Традиционная альтернатива – трасса вокруг мыса Доброй Надежды через Суэцкий канал – отнимает намного больше времени. Основные пользователи СМП в России – «Норникель», «Газпром», ЛУКОЙЛ, «Роснефть», «Росшельф», а также Красноярский край, Республика Саха (Якутия) и Чукотка. Представитель госкорпорации «Росатом» по вопросам развития Арктики Владимир Панов в мае заявлял, что количество рейсов судов по Севморпути в ближайшие семь лет может вырасти более чем в два раза – до 4 тыс. ежегодно. А через год планируется открыть круглогодичную навигацию по маршруту.
26 мая 2023