Серийные микро-SAR радары для малых спутников
Идея проекта:
Создание серийной линейки малогабаритных радиолокаторов с синтезированной апертурой (микро-SAR) для малых космических аппаратов (кубсатов, микроспутников и платформ класса до 100–200 кг). Микро-SAR обеспечивает всепогодную и всесуточную съёмку земной поверхности с высоким разрешением, не зависящую от облачности и освещённости, что критически важно для мониторинга ледовой обстановки, паводков, сельхозугодий, инфраструктуры и чрезвычайных ситуаций. Проект направлен на создание модульной, унифицированной и серийно воспроизводимой конструкции радара, адаптированной под ограничения малых спутников по массе, энергопотреблению, тепловому режиму и пропускной способности канала передачи данных.
Цель на акселератор:
Сформировать и верифицировать работающий прототип (инженерную модель или программно-аппаратный стенд) микро-SAR радара, который реализует ключевые режимы съёмки (полосовой, сканирующий, интерферометрический), демонстрирует формирование радиолокационного изображения на основе модельных или натурных данных, укладывается в заданные ограничения по массе, энергопотреблению и тепловыделению, а также подготовить архитектуру решения для серийного производства и лётных испытаний.
Задачи для достижения цели:
- Разработка архитектуры и унифицированной конструкции микро-SAR: спроектировать модульную архитектуру (антенно-фидерный тракт, приёмопередающий модуль, цифровой блок обработки, система терморегулирования, интерфейс с платформой), выбрать элементную базу (SiGe/CMOS, ПЛИС, SDR), обеспечить соответствие ограничениям малых спутников по массе, габаритам и энергопотреблению.
- Разработка алгоритмов формирования и обработки радиолокационного изображения: реализовать ядро обработки — синтез апертуры, компрессию импульсов, фокусировку изображения, радиометрическую и геометрическую коррекцию, а также поддержку режимов съёмки (стрипмап, скансар, интерферометрия), провести моделирование и валидацию на модельных и натурных данных.
- Создание системы верификации и визуализации: разработать методику оценки качества изображения (разрешение, радиометрическая точность, динамический диапазон, уровень боковых лепестков), провести лабораторные и стендовые испытания макета, создать интерактивный дашборд для отображения радиолокационных изображений, режимов съёмки и результатов обработки.
- Анализ применимости и подготовка бизнес-кейса: провести анализ целевых рынков (ледовая разведка, мониторинг ЧС, сельское хозяйство, картография, оборона), определить сценарии использования (Use Cases) для операторов малых спутников и сервисных компаний, сформировать roadmap серийного производства и лётных испытаний за пределами акселератора.
Ожидаемые результаты:
- Рабочий прототип микро-SAR радара: инженерная модель или программно-аппаратный стенд, реализующий ключевые режимы съёмки и формирующий радиолокационное изображение на основе модельных или натурных данных, с подтверждёнными массогабаритными и энергетическими характеристиками.
- Отчёт по верификации характеристик: документ, содержащий метрики (пространственное разрешение, радиометрическая точность, динамический диапазон, масса, энергопотребление, тепловыделение) и сравнение с зарубежными и отечественными аналогами микро-SAR.
- Интерактивный демонстрационный дашборд: визуальный интерфейс, отображающий режимы съёмки, радиолокационные изображения, результаты обработки и целевую архитектуру серийного изделия, готовый для показа инвесторам и партнёрам.
- Пакет проектной документации: архитектурная схема решения, конструкторская документация на макет, описание бизнес-модели и рынка микро-SAR, план серийного производства и лётных испытаний (roadmap) на 6–12 месяцев.
Проект «Серийные микро-SAR радары для малых спутников» соотносится с национальным проектом технологического лидерства «Микроэлектроника» через уровень «Радиолокационные станции» и элемент «СБИС для построения ЦАФАР, радиочастотные транзисторы», что соответствует прямой связи, поскольку проект непосредственно создаёт радиолокационную аппаратуру (микро-SAR) для малых космических аппаратов, использующую СБИС для построения цифровых антенных решёток и радиочастотные транзисторы приёмо-передающего тракта.
Дополнительно проект соотносится:
- с НПТЛ «Микроэлектроника» через уровень «Аппаратура космических аппаратов связи и ДЗЗ, средства выведения, наземные средства приёма и обработки целевой информации» — тип связи прямая, поскольку микро-SAR является целевой аппаратурой космических аппаратов ДЗЗ, а наземные средства принимают и обрабатывают радиолокационную информацию;
- с НПТЛ «Научное приборостроение и расходные материалы» через уровни «Прецизионная электроника, детекторы, сенсоры и СВЧ-техника» и «Лазерные и фотонные технологии» — тип связи прямая/косвенная, поскольку микро-SAR использует твердотельные усилители СВЧ-диапазона и аддитивные технологии для изготовления антенно-фидерных элементов;
- с НПТЛ «Беспилотные авиационные системы» через уровень «Технологии, методы и средства связи» — тип связи обеспечивающая, поскольку передача радиолокационных данных с малого спутника на наземные станции осуществляется через каналы спутниковой связи.
