Rambler's Top100
Все новости Новости компаний

В России разрабатывают технологию ускорения передачи данных со спутников

02 февраля 2022

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.

Начальник отделения разработки цифро-аналоговой аппаратуры РКС Александр Мордвинов: «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».

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.

Источник: Роскосмос

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.

Продолжение использования сайта пользователем интерпретируется как согласие на обработку фрагментов персональных данных (таких, как cookies) для целей корректной работы сайта.

Согласен