| Название НИОКТР |
Исследование методов и технологий создания информационно-телекоммуникационных систем радиомониторинга и связи, их компонентов и узлов, на основе численных и экспериментальных методов анализа электромагнитных сигналов и физических явлений в твердом теле.
|
| Аннотация |
Развитие беспроводных систем, внедрение автономных систем и искусственного интеллекта позволяет создавать новую инфраструктуру, объединяющую как наземные, так и воздушные и космические устройства. Для развития такой инфраструктуры требуется реализация глобального покрытия связью территории и суверенность используемых технологий. Расширение инфраструктуры, работающей на основе беспроводных систем, подразумевает рост количества пользователей и увеличение объема передаваемых данных, что требует применения новых подходов к проектированию и созданию обеспечивающих устройств, развитие средств защиты от внешнего воздействия и взаимного влияния устройств, а также развитие не только наземных средств обработки и передачи данных, но и глобальное использование космических технологий. На сегодняшний день нет отработанных решений, отвечающих на вопрос какие подходы к проектированию и созданию микросхем, модулей, узлов и устройств, позволяющих изготавливать наземные и бортовые системы передачи информации, способных отвечать требованиям с повышенным объемом передаваемых данных и обслуживания множества пользователей без потери сигнала и устойчивости от внешних воздействий.
Одним из ключевых направлений развития беспроводных сетей является совершенствование технологий множественного доступа и мультиплексирования, так как именно они определяют эффективность распределения ресурсов между пользователями. Традиционные методы, такие как OMA (Orthogonal Multiple Access) и NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access), имеют ограничения, связанные с недостаточной гибкостью в условиях изменяющейся нагрузки и высокой интерференции. Наиболее перспективной технологией мультиплексирования является Rate-Splitting Multiple Access (RSMA). Она объединяет преимущества ортогонального и неортогонального множественного доступа, обеспечивая адаптивное разделение информации на общую и частную составляющие. Это позволяет RSMA эффективно управлять интерференцией и обеспечивать высокую спектральную эффективность даже при неполной информации о канале.
Для глобального покрытия и связанности территории требуется увеличение номенклатуры и расширение космических аппаратов (КА) спутниковой системы связи. Формирование единого информационного поля в этих системах должно выполняться путем интеграции различных каналов связи, повышающих уровень надежности и гибкости систем в целом, обработки разнородной информации, поступающей в различных форматах от различных устройств. Искажения СВЧ сигналов при их распространении в неоднородных средах приводят к необходимости развития физико-статистических моделей и апробации численных методов для решения задач проектирования систем КА с заложенными требованиями. С другой стороны, для улучшения характеристик системы связи КА необходимо обеспечить высокую пропускную способность информационных линий бортовых систем КА. Недостатком существующих проводных технологий передачи информации и развивающихся оптоволоконных технологий является увеличение массы и габаритов бортовой аппаратуры КА. Актуальной задачей является разработка отечественной технологии беспроводного обмена информацией между блоками внутри конструкции КА взамен существующих проводных и оптических линий связи. Внедрение беспроводной технологии обмена данных в бортовую аппаратуру космического аппарата обеспечит снижение себестоимости и массогабаритных характеристик КА, что в свою очередь, позволит эффективней использовать конструкцию КА и увеличить полезную нагрузку.
Бортовые и наземные системы связи в новой парадигме должны создаваться на основе многолучевых систем, для которых требуется применение новых подходов к проектированию, отвечающих помехозащищённости модулей, применению высокопроизводительных микросхем, разработке технологий создания таких микросхем. Разработка многофункциональных микросхем по гибридных технологиям позволит проектировать многолучевые системы с малым энергопотреблением и высокой производительностью. Увеличение количества КА требует разработке большой серии надежных компонентов и устройств для систем связи, что создает необходимость проведения исследований для разработки серийной технологий.
Создание элементов метасред и их экспериментальное исследование, обеспечивающих поглощение падающих электромагнитных волн позволяет решить задачи защиты от электромагнитных помех и уменьшить эффективную поверхность рассеяния. Расчеты и эксперименты показывают, что известные радиопоглощающие материалы имеют недостаточно широкий спектр частот и уровень поглощения. Элементы метасред с включением распределенно-сосредоточенных цепей, как показали исследования неотражающих фильтров разных типов, позволят получить больший коэффициент поглощения при сохранении возможности совмещения полосно-пропускающих свойств в заданной полосе частот. Определение достижимых параметров неотражающих метаструктур комбинированного типа представляет актуальную задачу. Предлагается провести экспериментальные и теоретические исследования элементов метасред, обладающих заданным спектром собственных колебаний, характерным для распределенных и сосредоточенных цепей в эквивалентном их представлении.
Одним из ключевых элементов функционирования КА и его систем являются источники питания и преобразования питания для каждого потребителя КА. Увеличение группировки КА и повышение сложности систем связи КА требует повышение надежности и безотказности системы питания, одним из путей которых является создания источников питания с интеллектуальной защитой и управления. Кроме того, уменьшение металлоемкости систем экранирования, заземления и электропитания информационно-телекоммуникационных систем позволяет значительно уменьшить их массу и стоимость. Новые возможности для реализации этого и других улучшений открывает аппроксимация оптимальной токовой сеткой для получения разреженных структур, успешно разработанная для антенн и рассеивателей. Поэтому проработка возможностей её применения для систем экранов, заземления и электропитания весьма актуальна.
Конечной целью проекта является исследование путей создания информационно-телекоммуникационных систем радиомониторинга и связи, их компонентов и узлов. Получение этого результата предполагает выполнение комплекса фундаментальных исследований, направленных на достижение промежуточных целей, организационно связанных. 1. Разработка и исследование новых методов управления радиоресурсами в системах связи, обеспечивающих высокую пропускную способность, надежность и эффективность использования спектра. 2. Разработка и исследование новых подходов беспроводного обмена информацией между блоками внутри конструкции космического аппарата взамен существующих проводных и оптических линий связи. 3. Создание элементов метасред и их экспериментальное исследование, обеспечивающих поглощение падающих электромагнитных волн для защиты от электромагнитных помех и уменьшения эффективной поверхности рассеяния. 4.Создание системы интеллектуальной защиты и управления источников питания для информационно-телекоммуникационных систем радиомониторинга и связи, обеспечивающей предотвращение перегрузок и повышение надежности за счет реализации оптимальных режимов эксплуатации. 5. Разработка численного метода на основе аппроксимация оптимальной токовой сеткой для получения разреженных структур для антенн и рассеивателей и проработка возможностей её применения для систем экранов, заземления и электропитания. 6. Разработка и исследование новых технологических решений многофункциональных СВЧ интегральных схем на основе полупроводников гетероструктур группы А3В5 и приёмо-передающих модулей на их основе. 7. Разработка и исследование новых подходов создания многолучевых активных фазированных антенных решеток для систем связи.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
114845.745
|
| Дата начала |
2026-01-01
|
| Дата окончания |
2028-12-31
|
| Номер контракта |
075-03-2026-300
|
| Дата контракта |
2026-01-19
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
621.396.967; 621.396.962
|
| Количество просмотров |
8
|
| Руководитель работы |
Рулевский Виктор Михайлович
|
| Руководитель организации |
Рулевский Виктор Михайлович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ"
|
| Заказчик |
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности
|
| Основание НИОКТР |
Государственное задание
|
| Последний статус |
2026-01-22 18:38:47 UTC, 2026-01-22 18:38:47 UTC
|
| ОКПД |
Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
численные методы; беспроводная связь; СВЧ устройства; метасреды; системы интеллектуальной защиты; экранирование; электропитание; антенные решетки
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
47.49.29 - Радиолокационные системы, станции; 49.03.05 - Теория обработки сигналов в системах связи; 47.09.99 - Прочие материалы для радиоэлектроники; 47.45.03 - Расчеты волновых полей в радиоэлектронной аппаратуре
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость); Компьютерные, информационные науки и биоинформатика (разработка аппаратного обеспечения относится к разделу 2.2, социальный аспект относится к разделу 5.8); Электротехника и электроника; Техника и системы связи
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
