The object of research, development or design (in Russian) : Антенные решетки S- и X-диапазонов, интегрированные с полезными нагрузками наноспутника, а также алгоритм управления формированием основного лепестка диаграммы направленности

The object of research, development or design (in Kazakh) : Наноспутниктік пайдалы жүктемелермен біріктірілген S- және X диапазонды антенналық торлар, сондай-ақ бағытталу диаграммасының негізгі жапырақшасының қалыптасуын басқару алгоритмі

Aim of work (in Russian) : Разработка и создание антенных решеток S, X диапазонов для управления и передачи данных, интегрированных с солнечными панелями, полезными нагрузками и другими компонентами низкоорбитального наноспутника формата CubeSat.

Aim of work (in Kazakh) : CubeSat форматындағы төмен орбиталық наноспутниктің күн панельдерімен, пайдалы жүктемелермен және басқа компоненттерімен біріктірілген деректерді басқару және беру үшін S, X диапазонды антенна торларын жасау және құру

Методы исследования (на русском) : 1. Конструктивные и геометрические расчеты антенны: выполнение теоретических расчетов для оптимального расположения элементов антенной решетки на корпусе CubeSat. 2. Компьютерное моделирование: проведение компьютерных симуляций для оценки параметров антенны. 3. Изготовление прототипа антенны: создание прототипов антенных решеток с использованием соответствующих материалов и технологий. 4. Физические эксперименты и измерения: проведение лабораторных измерений основных электродинамических и частотных параметров антенны; сравнение полученных экспериментальных данных с результатами компьютерного моделирования. 5. Испытания в условиях, приближенных к эксплуатации: проведение испытаний антенн в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации; анализ данных, полученных в результате натурных испытаний, и оценка работоспособности антенн.

Методы исследования (на казахском) : 1. Антеннаның конструктивті және геометриялық есептеулері: CubeSat корпусында антенналық тор элементтерін оңтайлы орналастыру үшін теориялық есептеулер жүргізу. 2. Компьютерлік модельдеу: антенна параметрлерін бағалау үшін компьютерлік модельдеу жүргізу. 3. Антеннаның прототипін жасау: тиісті материалдар мен технологияларды пайдалана отырып, антенна торларының прототиптерін жасау. 4. Физикалық эксперименттер және өлшемдер: антеннаның негізгі электродинамикалық және жиілік параметрлеріне зертханалық өлшеулер жүргізу; алынған эксперименттік деректерді компьютерлік модельдеу нәтижелерімен салыстыру 5. Пайдалануға жақын жағдайларда сынау: антенналарды сынауды нақты пайдалануға барынша жақын жағдайларда жүргізу; сынақтардан алынған деректерді талдау және антенналардың жұмысын бағалау.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Определены геометрические параметры АР и размеры элементов-излучателей соответствующие к длинам волны S, X диапазонов. Антенны решетки эффективно интегрированы с полезными нагрузками наноспутника. 2. Создана компьютерная модель АР в программной среде Ansys HFSS. 3. С помощью компьютерного моделирования определены следующие электродинамические характеристики АР: волновое сопротивление (импеданс), коэффициенты отражения (S11-parameter), КСВН, ширина полосы пропускания, 2D (в Е и Н плоскостях) и 3D диаграммы направленности, ширина главного лепестка, коэффициенты усиления, уровни боковых лепестков, тип поляризации. Определены закономерности изменения направлении главного лепестка АР в зависимости от фазовых сдвигов сигналов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. АТ-ның геометриялық параметрлері және S, X диапазондарының толқын ұзындығына сәйкес келетін элементтерінің өлшемдері анықталды. АТ-лар наноспутниктің пайдалы жүктемелерімен тиімді біріктірілді. 2. ANSYS HFSS бағдарламалық ортасында АТ-ның компьютерлік моделі жасалды. 3. Компьютерлік модельдеудің көмегімен АТ-ның келесі электродинамикалық сипаттамалары анықталды: толқындық кедергі, шағылысу коэффициенттері (S11-parameter), VSWR, өткізу жолағының ені, 2D (E және Н жазықтықтарында) және 3D бағытталу диаграммалары, негізгі жапырақшаның ені, бүйірлік жапырақшалардың деңгейлері, поляризация түрі. Сигналдардың фазалық ығысуларына байланысты АТ-ның негізгі жапырақшасының бағытының өзгеру заңдылықтары анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Конструктивные показатели: разработка антенной решетки, интегрированной с полезной нагрузкой, для компактного формата CubeSat; интеграция с солнечными панелями и другими компонентами; использование инновационных решений для уменьшения габаритов, чтобы соответствовать требованиям CubeSat; применение алгоритма управления для оптимизации направленности антенны, улучшения SNR и повышения пропускной способности связи. Технико-экономические показатели:срок реализации: 36 месяцев (2024-2026 годы); запрашиваемое финансирование – 118,438 млн тенге, включая 33,280 млн тенге на 2024 год, 42,839 млн тенге на 2025 год и 42,317 млн тенге на 2026 год.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Конструктивтік көрсеткіштер: * Cubesat форматы үшін пайдалы жүктемемен біріктірілген антенна торын әзірлеу. * Күн панельдерімен және басқа компоненттерімен интеграциялану. * CubeSat талаптарына сәйкес келетін өлшемді қамтамасыз ету үшін инновациялық шешімдерді пайдалану. * Антеннаның бағытын оңтайландыру, SNR жақсарту және өткізу қабілеттілігін арттыру үшін басқару алгоритмін қолдану. Техникалық-экономикалық көрсеткіштер: * Іске асыру мерзімі: 36 ай (2024-2026 жылдар). * Сұратылған қаржыландыру: 118,438 млн теңге, оның ішінде 2024 жылға 33,280 млн теңге, 2025 жылға 42,839 млн теңге және 2026 жылға 42,317 млн теңге.

Level of implementation (in Russian) : По уровню технологической готовности (TRL) данный проект находится на уровне № 2. По результатам выполнения задач проекта уровень готовности технологии (УГТ) будет соответствовать уровню № 5.

Level of implementation (in Kazakh) : Технологиялық дайындық деңгейі (TRL) бойынша бұл жоба № 2 деңгейде. Жобаның міндеттерін орындау нәтижелері бойынша технологияның дайындық деңгейі № 5 деңгейге сәйкес келеді.

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта заключается в создании интегрированной антенной системы, которая позволяет эффективное использование ограниченного пространства CubeSat. Данная антенная система обеспечивает улучшенные характеристики связи, такие как высокий коэффициент усиления и надежное поддержание связи с наземной станцией даже при узконаправленном излучении. Интеграция антенной решетки с другими полезными нагрузками оптимизирует использование доступной площади, минимизируя необходимость дополнительных механизмов развёртывания, что снижает риски отказа при запуске.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі – CubeSat-тың шектеулі кеңістігін тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін интеграцияланған антенна жүйесін құру. Бұл антенна жүйесі жақсартылған байланыс сипаттамаларын қамтамасыз етеді, мысалы, жоғары күшейту және тар сәулелену кезінде де жердегі станциямен сенімді байланыста болады. Антенна торын басқа пайдалы жүктемелермен біріктіру қосымша орналастыру механизмдерінің қажеттілігін азайту арқылы қол жетімді аумақты пайдалануды оңтайландырады.

Field of application (in Russian) : Область применения и целевыми потребителями полученных результатов являются отечественные и зарубежные отрасли космических технологий, предприятия, высшие учебные заведения и частные организации, занимающиеся созданием, исследованием и запуском МКА формата CubeSat.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы және алынған нәтижелердің мақсатты тұтынушылары ғарыштық технологиялардың отандық және шетелдік салалары, кәсіпорындар, жоғары оқу орындары және CubeSat форматындағы МКА құрумен, зерттеумен және ұшырумен айналысатын жеке ұйымдар болып табылады.