Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 23(235)
Рубрика журнала: Технические науки
Секция: Космос, Авиация
Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕХОДА НА ОТЕЧЕСТВЕННУЮ КОМПОНЕНТНУЮ БАЗУ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НАНОСПУТНИКАФОРМАТА CUBESAT
АННОТАЦИЯ
В данной статье приводится анализ возможности перехода на отечественную компонентную базу при проектировании кубсата, на примере SiriusSat от компании «Нейро-мастер». В свете стремительного развития космической индустрии и значительного роста спутниковых миссий вопрос обеспечения национальной независимости и импортозамещения становится все более актуальным.
Ключевые слова: CubeSat, SiriusSat наноспутник, кубсат, импортозамещение, компоновка.
Кубсат (англ. Cubesat) — это небольшой космический аппарат или наноспутник. Самый маленький кубсат выглядит как кубик, габариты которого составляют 10х10х10 см, или один «юнит» (1U), а масса не превышает 1,5 кг. Но чаще аппараты представляют собой соединенные «кубики». Например, такие устройства бывают размерностью 3U, 6U, 12U и т.д. [1].
Несмотря на размеры, спутники могут решать разные научные и исследовательские задачи. Например, кубсаты применяют для дистанционного зондирования поверхности Земли, съемки из космоса районов паводков, лесных пожаров и других ЧС, изучения состояния инфраструктуры, атмосферы, экологии и климата.
Современные кубсаты оснащены солнечными батареями, датчиками сбора данных и антенной для их передачи на Землю. На них может быть камера, модем для работы систем интернета вещей, устройства фиксации и мониторинга температуры или космического излучения. Дополнительно кубсат можно оборудовать мини-дисплеем с селфи-камерой, например, для трансляции рекламы из космоса, солнечным парусом, накопителями информации для удаленного хранения, приемниками навигационных сигналов морских судов (AIS-сигнал) и приемниками сигнала (ADS-B) для контроля движения самолетов.
Для начала рассмотрим полный перечень радиоэлектронных компонентов наноспутника SiriusSat и отечественных аналогов этих компонентов [2] (См. Таблица 1)
Таблица 1
Список радиоэлектронных компонентов SiriusSat и их аналогов
Компонент |
Кол-во, шт |
Цена за все, руб |
Отечественный аналог |
Цена отечественного аналога за все, руб. |
Конденсатор 22пФ |
16 |
96 |
К10-17А-М47-22пФ, 50В, 10% |
1040 |
Конденсатор 100нФ |
6 |
108 |
КД2-100 пф-SL-50В-, 10%, |
6,6 |
Конденсатор 220 мкФ |
6 |
306 |
К50-29-25В-220мкФ +50/-20% -В |
1137,60 |
Диод 1N4007 |
14 |
1386 |
КД 258Д |
1036 |
Светодиод 5мм |
5 |
55 |
АЛ336Е |
75 |
Компонент |
Кол-во, шт |
Цена за все, руб |
Отечественный аналог |
Цена отечественного аналога за все, руб |
Резистор 1 КОм |
12 |
72 |
МЛТ-0.125-1К ±5 |
43,20 |
Резистор 4,7 КОм |
6 |
36 |
МЛТ-0.125-4,7К ±5 |
21,60 |
Резистор 10 КОм |
3 |
18 |
МЛТ-0.125-10К ±5 |
10,80 |
Резистор 100 КОм |
8 |
48 |
МЛТ-0.125-100К ±5 |
28,8 |
Микросхема MCP3008 |
1 |
860 |
5400ТР045А-014 |
560 |
Микросхема ATmega328 |
4 |
6280 |
К1986ВК214 |
4281,56 |
Микросхема CH340G |
4 |
216 |
- |
Аналогов нет |
Микросхема L293D |
2 |
1620 |
КР1128КТ3А |
340 |
Кварцевый резонатор 16 МГц |
4 |
148 |
РК353МА-9БХ\1Г |
400 |
Кварцевый резонатор 12 МГц |
4 |
184 |
РК242МА-6ДТ\1Г |
1000 |
Модуль DC-DC HW-613 |
3 |
777 |
АВНМ1205—1 |
2010 |
Модуль GPS |
1 |
740 |
про-04м |
2990 |
Компонент |
Кол-во, шт |
Цена за все, руб |
Отечественный аналог |
Цена отечественного аналога за все, руб |
Модуль IMU 9 dof (на основе чипа BMX055) |
1 |
405 |
Troyka-IMU 10 DOF |
2510 |
Стабилизатор L7805 |
1 |
41 |
КР142ЕН5А |
97 |
Транзистор IRFZ44 |
1 |
75,60 |
КП723 |
370 |
Модуль балансира АКБ HX-2S-JH10 |
1 |
297 |
АКБ HX-2S-JH10 |
2000 |
Li-on аккумуляторы 18650 |
4 |
1000 |
INR18650 |
3080 |
Модуль радио NRF24L01 |
1 |
418 |
Спектр 433 ОЕМ |
4611 |
Стабилизатор напряжения L78L33 |
1 |
28,80 |
КР142ЕН1А |
28 |
Солнечная панель |
4 |
8320 |
ТСМ-4-SM |
14928 |
Итого: 23535,40 руб. |
Итого: 42605,16 руб. |
Взяв во внимание всё вышеперечисленное, можно подвести итог, общее количество радиоэлементов и модулей составляет 124. Из них только 2 не имеют отечественного аналога, следовательно, процент импортозамещения будет равен:
k=122/124∙100%=98,84%,
где:
k – Процент заменяемости всей импортной ЭКБ на отечественную.
Таким образом мы делаем вывод, что возможность перехода на отечественную компонентную базу есть, но стоимость перехода вы можете наблюдать в таблице 1. Также следует уточнить, при изменении компонентной базы на отечественную, стоит предусмотреть то, что схемы подключения микросхем изменятся, а значит могут потребоваться и дополнительные затраты на компоненты [3].
Список литературы:
- Спецификация дизайна CubeSat, ред. 13 , Программа CubeSat, Cal Poly SLO
- Петрова, Е., Иванова, Н. (2019). Сравнительный анализ импортных и отечественных компонентов для спутников. Материалы международной конференции по инженерии, науке и управлению (ICAESM), 42-47.
- Гаврилов, А. С., Киселев, С. В. (2018). Влияние импортозамещения компонентной базы на стоимость и сроки создания наноспутников. Современные проблемы радиоэлектроники, (5), 78-82.
Оставить комментарий