Будущее космических исследований – «робот» или человек? Сравнение возможностей и эффективности пилотируемых и автоматических миссий

Авторы: Петерс Максим, Чечулин Максим, студенты ГАПОУ СО "Уральский радиотехнический колледж им. А.С. Попова" 2 курса. Руководитель: Терентьева Ольга Арсеньевна, преподаватель ГАПОУ СО "Уральский радиотехнический колледж им. А.С. Попова". В работе рассказывается о тех функциях, которые может и должен взять на себя робот.

Автоматизированные устройства или роботы незаменимы, когда человеку работать тяжело или опасно, или невозможно, и там, где каждое действие должно выполняться с нечеловеческой точностью. В процессе космических исследований функции человека может и должен выполнять робот-исследователь - автоматизированное устройство, способное передвигаться, принимать, фиксировать и передавать информацию. Это первый довод в пользу «робота».

Второй довод в пользу «робота». Связь является критическим звеном во всех межпланетных миссиях. Главный параметр любой системы связи — скорость передачи информации. На большую дистанцию передача будет идти «быстро», т.к. будет передаваться при помощи света с использованием модели:


-Земля – Космическая станция (КС);

-Космическая станция – «Цель».

«Цель» - это система «Станция-посредник –Робот».

Станция-посредник и робот соединены радиосвязью.

На КС с Земли идет радиосигнал с информацией о взаимодействии (например, запрос статистики).

С КС к «Цели» данная информация отправляется посредством лазера.

Обмен обратной информацией происходит в обратном порядке:

с Робота на Станцию-посредник («Цель), с «Цели» на КС – лазером, с КС на Землю – радиосвязью.

Общая связь (например, видео) зависит от объема информации и осуществляется по запросу. Робот пишет статистические данные, например, видео, и выдает по запросу с Земли в целях экономии энергии.

Запитка луча КС происходит посредством нескольких лазеров, которые после прохождения атмосферы суммарно дают нужную мощность. Формирование лазерных лучей может происходить не только на Земле, но и на любом объекте, например, на солнечной стороне Луны с использованием солнечных батарей.

Добавление в модель Станции-посредник для взаимодействия робота и КС позволяет решить проблему статического доступа: точного наведения приёмных и передающих устройств. Станция-посредник находится в удобном месте для связи со спутником, а сам робот связывается со станцией путем радиосигналов.

Схема питания: с Земли, либо другого объекта на КС посылается несколько лазеров, которые сформируют один мощный лазер для отправки данных на Цель. Этот луч принимает Станция-посредник и на его основе формирует радиосигнал для Робота Робот может питаться либо от солнечной энергии, либо от ядерного реактора в зависимости от типа миссии.

Третий довод в пользу «робота». Предлагаемая модель решает проблему потери мощности в атмосфере и проблему точного наведения лазера.

Мы решили использовать оптический канал передачи данных, но у него есть несколько проблем, а именно: потеря мощности при проходе луча через земную атмосферу, точность наведения источника луча в приемник.

Нами написана программа, которая наглядно демонстрирует работу данной модели связи. Программа написана на языке C# с использованием графического движка Unity 5.

0
Объявления
Начинается проектный практикум для студентов УрФУ

проектный практикум 2 курса

проектный практикум 3 курса

проектный практикум 4 курса

Молодежный космический форум - 2018 (V Семихатовские чтения)О Форуме-2018 Новое

Школа наставников - 2018 “Как создать проект в новом технологическом укладе” Актуальное

Партнеры:

ИнФО УрФУ - Генеральный партнер в проведении проектной практики в июне-июле 2017 года

Роботология - Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

Уральский клуб нового образования - общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

Архив событий:

Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

Подписка на новости
Контакты

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

Тел.: +7 (343) 355-93-88

info@cosmoport.club