Разработка системы уточнения локального прогноза облачности для Крайнего Севера на основе мобильного комплекса приёма спутниковых данных
Для сопровождения деятельности в условия Крайнего Севера, в частности, для безопасного и устойчивого судоходства в Арктике, а также предотвращения чрезвычайных ситуаций и обеспечения готовности к поисково-спасательным операциям и реагирования необходимо разрабатывать региональные решения для повышения качества и доступности метеорологической и климатической информации. Традиционные методы (сводки, передаваемые центром Север, НИЦ Планета) зачастую недостаточно детальны, а своевременный приём передаваемой через геостационарные ретрансляторы информации затруднен в силу полярной локации акваторий. Остаётся возможность прямого непосредственного приема (на борту судна) информации съемки и зондирования атмосферы с полярноорбитальных метеорологических спутников, обязательной к прямой трансляции в рамках Концепции Открытого неба ВМО. Подготовительные работы по созданию макета и прототипа подобного аппаратно-программного комплекса приема были выполнены ООО Лоретт в 2020-2021 гг. на основе поданной заявки № 2020116395 от 20 мая 2020 г. на патент на изобретение "Плоская антенна приема радиосигнала L-диапазона круговой поляризации". Предварительные пробные испытания, проведённые на суше, показали перспективность подобного подхода не только с точки зрения приема и обработки сигналов метеорологических КА, но и потенциальной устойчивости изделия к условиям морской эксплуатации. Работа в рамках проекта соответствует направлениям научно-образовательных школ МГУ «Фундаментальные и прикладные исследования космоса» и «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».
Качественное оперативное уточнение локального прогноза облачности для обеспечения мореплавания в арктических морях, необходимое для безопасного использования беспилотников ледовой разведки, осуществления грузовых и пассажирских перевозок, туризма и исследований в арктической зоне.
Проведение в условиях арктического судового рейса полноценных натурных испытаний мобильного комплекса приёма данных с полярноорбитальных метеорологических спутников, разработка рекомендаций по возможному улучшению конструкции и внесению поправок в программное обеспечение комплекса.
Задачи проекта
Формирование команд, распределение ролей в команде
Постановка цели и задач
Теоретическая подготовка по основным направлениям работы с акцентом на практическое применение базовых школьных знаний в целях реализации проекта
Проведение на суше предварительных стендовых испытаний мобильного комплекса приема спутниковой информации с имитацией бортовой и килевой качки, а также изменения и рыскания курса судна
Тестовый прием спутниковых снимков L-диапазона
Тематическая обработка полученных снимков
Натурные испытания в арктических условиях на борту движущегося судна опытного комплекса приема космической информации для подвижных платформ
Камеральная работа по выработке рекомендаций по возможному улучшению конструкции и внесению поправок в и программное обеспечение комплекса
Подготовка итоговой презентации проекта
Представление результатов работ на конференции/семинаре
Планируемые результаты проекта
Результаты натурных испытаний мобильного комплекса приёма данных с полярноорбитальных метеорологических спутников в условиях арктического судового рейса
Рекомендации разработчикам по возможному улучшению конструкции и внесению поправок в программное обеспечение комплекса
Учащиеся – участники проекта
10 класс
Физико-математический профиль
3 чел.
Физик:
Организация и проведение экспериментов; Описание условий проведения экспериментальных работ: стендовых и экспедиционных.
Географ:
Исследования и описания района работ; Картографическое обеспечение экспедиционных исследований; Задание корректной рамки экспериментам; Работа с принятыми спутниковыми данными и геопорталами.
Метеоролог:
Исследования и описания района работ; Наблюдение и фиксация погодных условий; Тематическая обработка полученных снимков с метеоспутников; Участие в экспериментах стендовых и натурных; Описание условий проведения экспериментов.
Инженерный профиль
2 чел.
Инженер-программист:
Обеспечение работы ПО во время экспериментов и экспедиции; Поиск оригинальных IT решений. Организация и сопровождение экспериментов; Прием и первичная обработка спутниковых данных; Работа со специализированным ПО по тематической обработке спутниковых метеоданных.
Инженер-конструктор:
Ведение инженерно-конструкторского направления в исследованиях; Решение инженерных задач по возникающим проблемам; Организация и сопровождение экспериментов.
Команда проекта
Гершензон Владимир Евгеньевич
Ген. директор и главн. конструктор ООО «Лоретт», к. ф.-м. н.
ООО «Лоретт», руководитель отдела программирования
Дорофеева Мария Владимировна
ООО «Лоретт», руководитель образовательного направления
План-график проекта
Обучающий блок занятий
Проведение на суше предварительных стендовых испытаний мобильного комплекса приема спутниковой информации с имитацией бортовой и килевой качки, а также изменения и рыскания курса судна
Натурные испытания в арктических условиях на борту движущегося судна опытного комплекса приема космической информации для подвижных платформ
Камеральная работа по выработке рекомендаций по возможному улучшению конструкции и внесению поправок в программное обеспечение комплекса
Представление результатов работ на конференции/семинаре