В Образовательном центре «Сириус» в ходе научно-технологической программы «Большие вызовы» школьники создают аппаратно-программный комплекс, с помощью которого на корабле смогут получать спутниковые данные и оперативно узнавать информацию о погоде. Это поможет оперативно принимать решения и избежать несчастных случаев из-за неправильных или недостаточно оперативных прогнозов, переданных с земли. Разработка ведется по направлению «Освоение Арктики и Мирового океана».
В наше время ни одно судно не оборудовано комплексом приема спутниковых данных для оперативного мониторинга погоды – прогноз экипажам кораблей отправляют службы, находящиеся на берегу. Но передача информации с берега на борт занимает от 2 до 16 часов, за это время погодная ситуация меняется, и прогноз не всегда остается актуальным.
Команда проекта «Тестирование технологии оперативного приема космической информации в условиях имитации бортовой и килевой качки» создает аппаратно-программный комплекс оперативного приема спутниковых данных кораблями. Ребята совершенствуют конструкцию существующих наземных комплексов, а также дополняют их технологией учета бортовой качки и курсового хода. С помощью созданного школьниками аппарата экипажи кораблей смогут оперативно получать данные о погоде и при необходимости немедленно изменять курс.
«Дети создают готовый продукт – аппаратно-программный комплекс, – рассказал руководитель проекта, инженер компании ООО «ЛОРЕТТ» Владимир Жернаков. – Мы предоставили ребятам комплектующие, детали, электронные платы и другие исходные компоненты. Школьники все это собирают и паяют, они программируют комплекс и тестируют его на стенде, имитирующем ход корабля. Конечный продукт, который получают ребята, – снимок Земли. Это многослойная структура, содержащая данные радиолокационной и фотосъемки. По ним можно узнать водозапасы облаков, увидеть слои и типы льдов, циклоны и зоны повышения температуры, а также множество другой информации. Это поможет избегать серьезных катастроф на море».
На обработку и анализ спутникового снимка требуется несколько минут, с его помощью возможно наблюдать за погодной ситуацией в реальном времени.
«Станция принимает снимки в автоматическом режиме, то есть сама отслеживает спутник и двигается по его траектории, – рассказала участница проекта, школьница из Уфы, участница проекта Диана Гумерова. – Снимки приходят со спутника в виде кода, мы их обрабатываем и превращаем в картинку. С помощью программы Lorett мы получаем продукт на основе снимков, который можно раскрашивать в условные цвета и анализировать. Накладывая на изображения разные маски в программе SNAP, можно увидеть температуру, давление, облачность, типы облаков и многое другое».
Каждый участник проекта самостоятельно выбирает задачи так, чтобы попробовать себя в интересном деле, научиться новому и проявить себя в процессе работы. Среди ребят есть инженеры – кто конструирует комплекс, электронщики – кто паяет радиокомпоненты и собирает аппарат, программисты – кто создает программное обеспечение для комплекса, а также есть команда, которая занимается обработкой и интерпретацией снимков.
«До этой программы я ни разу не работала со снимками, антеннами и спутниками. Здесь я попробовала себя в роли инженера-конструктора и тематика – человека, который обрабатывает и анализирует снимки Земли. Это оказалось очень интересно, – поделилась участница проекта из Москвы Маргарита Котлярова. – Но самое яркое впечатление – принятие первого снимка вручную. Когда мы его принимали, у нас не было опыта ведения антенны, поэтому мы часто теряли сигнал. Но несмотря на то, что у нас получилась полосатая картинка, мы очень радовались».
Результатом проекта станет готовый аппаратно-программный комплекс для принятия спутниковых сигналов кораблями. Ребята протестируют его, создадут фильм и сайт о продукте. Также участники подготовят демонстрационный аппарат, который с помощью разноцветной подсветки будет показывать, в каком режиме находится: принимает данные со спутника, ищет сигнал или ожидает его. Все это школьники покажут на итоговой защите в конце научно-технологической программы «Большие вызовы».
