Микроспутник для морской связи, разработанный Центром спутниковых технологий и исследований (STAR) при Колледже дизайна и инженерии Национального университета Сингапура (NUS CDE) и Институтом исследований инфокоммуникаций A*STAR (I2R), был успешно запущен из Космический центр Сатиша Дхавана в Шрихарикотте, Индия, в субботу, 22 апреля 2023 года, в 16:50 (по сингапурскому времени).

Компания STAR NUS спроектировала и построила микроспутник Lumelite-4 с использованием запатентованной университетом модульной и масштабируемой спутниковой шинной системы с отказоустойчивыми функциями, а компания A*STAR I2R разработала экспериментальное спутниковое коммуникационное оборудование. Это сотрудничество между NUS и A*STAR означает новаторские усилия сингапурских исследователей по разработке спутниковой высокопроизводительной системы обмена данными VHF (VDES), которая значительно улучшит морскую связь, а также управление движением и аналитику. Это также первая демонстрация спутниковой VDES для морских приложений в Юго-Восточной Азии.

В настоящее время суда, совершающие международные рейсы, оснащены автоматической системой идентификации (AIS), которая представляет собой систему автоматического слежения, использующую приемопередатчики на судах для предотвращения столкновений, позволяя морским властям отслеживать и контролировать движения судов, используя широковещательную информацию об идентификации, местоположении, курсе. и скорость.

Полезная нагрузка VDES, которую несет Lumelite-4, имеет несколько преимуществ по сравнению с существующей системой AIS, таких как большая пропускная способность, дальность, точность, пропускная способность, безопасность, гибкость и глобальное покрытие, что делает ее привлекательным решением для морских операторов, стремящихся улучшить связь и оперативная эффективность. Успешный запуск позволит A*STAR I2R продемонстрировать спутниковую технологию VDES и проверить потенциальные приложения VDES, включая морской трафик в режиме реального времени и отслеживание активов, а также двусторонний обмен сообщениями, в отличие от односторонней отчетности, поддерживаемой AIS. . Полезная нагрузка VDES, разработанная компанией A*STAR I2R, может уменьшить помехи сигнала и увеличить возможности отслеживания в предполагаемой плотной среде и несложном управлении радиоресурсами.

Компании A*STAR I2R и ST Engineering ранее разработали мобильную станцию ​​VDES, которая может достигать скорости передачи данных в 32 раза выше, чем текущая система AIS. Мобильная станция VDES, поддерживаемая наземной системой VDES, обеспечивает более высокую пропускную способность данных, а также более качественную доставку данных при двусторонней связи между судами и берегом.

Последний спутник VDES дополняет наземную VDES, обеспечивая более надежную службу морской связи, позволяя отслеживать суда не только в прибрежных районах, но также в открытом море и в районах, где нет наземной сети.

Команда NUS и A*STAR начала работу над проектом Lumelite-4 в декабре 2018 года и недавно завершила проектирование, сборку, интеграцию и тестирование Lumelite-4 с полезной нагрузкой VDES.

Сингапурский микроспутник Lumelite-4 был запущен с помощью ракеты-носителя для полярных спутников (PSLV) Индийской организации космических исследований и летит на высоте 586 километров над уровнем моря по орбитальной плоскости, известной как околоэкваториальная орбита. Это третий спутник NUS, успешно доставленный в космос — первые два спутника, а именно Galassia и Kent Ridge 1, были запущены в 2015 году.

Люмелит-4 весит 16 килограммов и имеет компактные размеры около 20 сантиметров в длину и ширину и 30 сантиметров в высоту (соответствует размеру лазерного принтера). Это один из четырех микроспутников, которые разрабатывает STAR.

Профессор Лоу Кей Сун, директор STAR, сказал: «Успешный запуск Lumelite-4 знаменует собой новую главу в путешествии NUS в космос, и STAR рада использовать наши знания и опыт в области спутниковых технологий в этом сотрудничестве с A*STAR. I2R. В течение следующих нескольких месяцев команда намерена продемонстрировать космическую реализацию высокопроизводительной VDES на небольшом спутнике для морских приложений. Успех этой миссии еще больше укрепит позиции Сингапура как центра инновационных космических технологий для малых спутников. »

«С запуском Lumelite-4 мы сокращаем разрыв, чтобы продемонстрировать полные эксплуатационные возможности системы обмена данными в диапазоне ОВЧ (VDES) как с наземными, так и со спутниковыми компонентами, в отличие от нашей более ранней разработки мобильной станции VDES. Экспериментальный микроспутник в Орбита позволит компании A*STAR протестировать и проверить ключевые технологии спутникового режима VDES, что включает в себя помощь морским операторам в мониторинге и анализе трафика в режиме реального времени, что повысит безопасность навигации и эффективность портов даже в районах, где нет наземной сети. изучаем дальнейшее применение технологии A*STAR с NUS и нашими партнерами по экосистеме, чтобы лучше поддерживать морскую отрасль», — сказал д-р Сунь Сумей, исполняющий обязанности исполнительного директора A*STAR I²R.

Дальнейшее развитие спутниковых возможностей в NUS и A*STAR

В соответствии с дорожной картой спутников STAR до 2027 года, спутниковая группа NUS работает над серией малых спутников для распределенной космической системы, состоящей из нескольких малых спутников, летающих в тандеме для миссий формирования и созвездия, которые были бы полезны для мониторинга окружающей среды и более своевременного морского и управление авиационным движением .

После успешного запуска Lumelite-4 компания A*STAR I²R проведет обширные орбитальные испытания спутниковой полезной нагрузки с помощью своей мобильной станции VDES на земле, чтобы продемонстрировать двустороннюю передачу данных и возможность отслеживания судов в сочетании с аналитикой морского движения. , возможности моделирования и оптимизации Института высокопроизводительных вычислений A*STAR (IHPC).

I2R от A*STAR будет продолжать использовать возможности радиочастот и конструкций антенн для удовлетворения требований к компактным спутниковым полезным нагрузкам и наземным терминалам. Благодаря тесному партнерству с местными и глобальными партнерами по экосистеме A*STAR I2R будет разрабатывать дополнительные приложения и интегрированные возможности для улучшения электронной навигации, эффективности портов и судоходных операций для обеспечения безопасности на море.

Воспитание талантов для космической отрасли

Lumelite-4 также предоставил студентам бесценные возможности для обучения применению инженерных концепций на практике. Двенадцать студентов из NUS CDE тесно сотрудничали с четырьмя научными сотрудниками STAR над разработкой микроспутника под руководством профессора Лоу.

«Я очень рад, что многие из наших студентов бакалавриата , которые с энтузиазмом участвовали в этом очень сложном проекте, решили продолжить работу в STAR в качестве штатных инженеров-исследователей после выпуска», — добавил профессор Лоу.

Одним из этих студентов является Кельвин Нг, который присоединился к STAR в 2019 году после получения степени бакалавра технических наук (компьютерная инженерия) и в настоящее время является научным сотрудником. «Я реализовал свой интерес и принял участие в спутниковой программе в качестве моего последнего проекта. Практический опыт придал мне больше уверенности в решении реальных проблем с моей инженерной подготовкой. Это большое достижение — увидеть, как наш спутник успешно размещен в орбита».

Еще один студент, Маркус Тэй, получил степень инженера-механика и работает инженером-исследователем в STAR с 2022 года. Он сказал: «Участие в этом проекте открыло глаза. Просто волнующе наблюдать за развертыванием нашего спутника . в космосе. Возможность применить свои знания и навыки в реальном продукте и оказать ощутимое влияние — это мечта каждого инженера».