The object of research, development or design (in Russian) : Система определения и управления ориентацией наноспутника формата 3U для дистанционного зондирования Земли.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жерді қашықтан зондтау міндеттеріне арналған 3U форматындағы наноспутниктің бағдарлауын анықтау және басқару жүйесі.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является разработка системы управления, обеспечивающей среднюю и высокую точность ориентациии наноспутника на платформе 3U для задач дистанционного зондирования Земли

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – Жерді қашықтықтан зондтау мәселелері үшін 3U платформасында наноспутникті бағдарлаудың орташа және жоғары дәлдігін қамтамасыз ететін басқару жүйесін әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : – Проведено изучение современных методов управления ориентацией малых космических аппаратов и анализ существующих алгоритмов магнитных катушек. – Построена и исследована математическая модель углового движения наноспутника с учётом орбитальных параметров и остаточного магнитного момента. – Выполнено имитационное моделирование динамики ориентации в Matlab/Simulink с оценкой влияния возмущений. – Проведена настройка регуляторов методами Циглера–Никольса, Чина–Хронеса–Ресвика и Т-суммы для обеспечения точности 3–5°.

Методы исследования (на казахском) : – Шағын ғарыш аппараттарының бағдарлауын басқарудың заманауи әдістері зерттеліп, магниттік катушкаларға арналған алгоритмдер талданды. – Орбиталық параметрлер мен қалдық магниттік моментті ескере отырып, наноспутниктің бұрыштық қозғалысының математикалық моделі құрылды және зерттелді. – Matlab/Simulink ортасында бағдарлау динамикасының имитациялық модельдеуі жүргізілді. – Бағдарлау дәлдігін 3–5° қамтамасыз ету үшін Циглер–Никольс, Чин–Хронес–Ресвика және Т-қосынды әдістерімен реттегіштер бапталды.

Obtained results and novelty (in Russian) : – Разработана и верифицирована математическая модель углового движения наноспутника, учитывающая орбитальные параметры, гравитационно-градиентные и магнитные возмущения. – Созданы и протестированы алгоритмы управления ориентацией на основе методов Циглера–Никольса, Чина–Хронеса–Ресвика и Т-суммы, обеспечивающие точность наведения 3–5°. – Проведено численное моделирование, подтверждающее устойчивое демпфирование вращения и работоспособность алгоритмов в условиях реального магнитного поля Земли. – Новизна состоит в адаптации и комбинировании классических методов настройки регуляторов для магнитных катушек наноспутника 3U с учётом остаточного магнитного момента и орбитальной динамики.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : – Орбиталық параметрлерді, гравитациялық-градиенттік және магниттік әсерлерді ескеретін наноспутниктің бұрыштық қозғалысының математикалық моделі құрылып, тексерілді. – Циглер–Никольс, Чин–Хронес–Ресвика және Т-қосынды әдістеріне негізделген бағдарлау алгоритмдері әзірленіп, 3–5° дәлдігін қамтамасыз ететіні көрсетілді. – Жердің магнит өрісіндегі нақты жағдайларды ескере отырып жүргізілген сандық модельдеу тұрақты демпфирлеуді және алгоритмдердің тиімділігін растады. – Ғылыми жаңалық — магниттік катушкаларға арналған классикалық реттегіштерді 3U форматындағы наноспутник динамикасына бейімдеп, қалдық магниттік моментті ескеретін біріктірілген басқару тәсілін ұсыну.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : – Основные конструктивные показатели заключаются в создании математической модели и алгоритмического комплекса для управления ориентацией наноспутника 3U с применением магнитных катушек и обеспечением точности наведения 3–5°. – Разработаны методы настройки регуляторов для минимизации энергопотребления и оптимизации работы исполнительных органов в условиях ограниченного энергобюджета наноспутника. – Технико-экономические показатели выражаются в повышении эффективности системы ориентации при низкой вычислительной нагрузке и минимальных затратах мощности, что снижает требования к аппаратной части. – Ожидаемый социально-экономический эффект заключается в создании научно-технической базы для разработки отечественных наноспутников ДЗЗ, что способствует развитию космических технологий и подготовке специалистов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : – Конструктивтік көрсеткіштер 3U форматындағы наноспутниктің бағдарлауын басқару үшін математикалық модель мен алгоритмдік кешен әзірлеуді қамтиды, бұл камераны 3–5° дәлдікпен бағыттауға мүмкіндік береді. – Реттегіштерді баптау әдістері энергетикалық шығынды азайтуға және орындаушы элементтердің жұмысын шектеулі энергобюджет жағдайында оңтайландыруға бағытталды. – Техника-экономикалық көрсеткіштер басқару жүйесінің төмен есептеу жүктемесімен және аз қуат тұтынуымен тиімділігін арттыру арқылы аппараттық талаптарды төмендетумен сипатталады. – Әлеуметтік-экономикалық әсер – отандық ЖҚЗ наноспутниктерін әзірлеуге ғылыми-техникалық негіз қалыптастыру, бұл космостық технологиялардың дамуына және мамандар даярлауға серпін береді.

Level of implementation (in Russian) : – Полученные результаты используются участниками проекта при подготовке научных публикаций и докторских диссертационных исследований по тематике управления ориентацией малых космических аппаратов. – Опубликована глава монографии авторов Rakisheva Zaure, Kaliyeva Nazgul, Doszhan Nursultan, Sukhenko Anna и Ibrayev Gulama Garip Alisher под названием “Issues of the Satellite Formation Control” (IntechOpen, 2025), в которой отражены модели и методы управления.

Level of implementation (in Kazakh) : – Жобаның нәтижелері шағын ғарыш аппараттарының бағдарлауын басқару тақырыбында ғылыми жарияланымдар мен PhD диссертациялық зерттеулерді дайындау барысында жобаның қатысушылары тарапынан пайдаланылуда. – Rakisheva Zaure, Kaliyeva Nazgul, Doszhan Nursultan, Sukhenko Anna, Ibrayev Gulama Garip Alisher авторлығымен жарияланған “Issues of the Satellite Formation Control” (IntechOpen, 2025) басқару модельдері мен әдістері көрсетілген.

Efficiency (in Russian) : Разработка и внедрение алгоритмов системы управления ориентацией наноспутника обеспечат повышение точности навигации и стабильности работы отечественных космических аппаратов малого класса. Полученные модели и методы управления, подтверждённые численным моделированием и опубликованные в международной монографии, создают основу для дальнейшего развития научных исследований в области управления движением спутников. Реализация задач проекта способствует укреплению научного потенциала Казахстана в сфере космических технологий и формированию собственной школы по разработке систем ориентации наноспутников.

Efficiency (in Kazakh) : Наноспутниктің бағдарлауын басқару алгоритмдерін әзірлеу мен енгізу отандық шағын ғарыш аппараттарының навигация дәлдігін және тұрақты жұмысын арттыруға мүмкіндік береді. Сандық модельдеу арқылы расталған басқару модельдері мен әдістері және олардың халықаралық монографияда жариялануы Қазақстанның спутниктік басқару жүйелері саласындағы ғылыми әлеуетін күшейтеді. Жобаның жүзеге асырылуы елімізде наноспутниктердің бағдарлау жүйелерін жасау бойынша ғылыми мектеп қалыптастыруға және космостық технологияларды дамытуға серпін береді.

Field of application (in Russian) : Полученные результаты могут быть использованы в научно-исследовательских институтах и организациях, работающих в сфере космических технологий: Национальный центр космических исследований и технологий; АО «НК «Қазақстан Ғарыш Сапары»; ТОО «Ghalam»; в учебных заведениях — Казахский национальный университет им. аль-Фараби; Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева (АУЭС); НАО «Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилёва»; а также в проектно-конструкторских организациях, занимающихся разработкой малых космических аппаратов и систем ориентации наноспутников.

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелерді космостық технологиялар саласында жұмыс істейтін ғылыми-зерттеу институттары мен ұйымдарда қолдануға болады: Ұлттық ғарыштық зерттеулер мен технологиялар орталығы; «Қазақстан Ғарыш Сапары» ҰК» АҚ; «Ghalam» ТОО. Сондай-ақ нәтижелер әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінде, Гумарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университетінде (АУЭС), Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде білім беру үдерісінде қолдануға мүмкіндік береді. Жобада әзірленген модельдер мен алгоритмдер шағын ғарыш аппараттарын және наноспутниктердің бағдарлау жүйелерін жобалайтын конструкторлық ұйымдарда пайдалануға жарамды.