Радиоуправляемая модель дирижабля - своими руками

Следующей за вертолётами категорией БЛА поставим дирижабли – по критерию способности к «зависанию» над одной точкой. Моделированием дирижаблей у нас в стране и за рубежом начали заниматься давно. Так, еще в 1928 году в Ленинграде успешно выступал с радиоуправляемой моделью дирижабля артист цирка Джеффрис.

Она была мягкого типа, то есть баллон не имел жестких элементов. Длина - 3,5 м. Снизу на тонких шелковых стропах подвешивалась длинная гондола в виде фермы, на которой размещались батареи от карманного фонаря и 5 миниатюрных электромоторов. На валу каждого был воздушный винт. Один размещался впереди, остальные четыре были вынесены по сторонам гондолы, В хвостовой части баллона располагалось оперение. Управлялась модель с помощью искрового передатчика. Ось тяги винтов двигателей 3 и 2 была направлена вертикально, ось тяги остальных винтов — горизонтально. Если работал двигатель 1, модель перемещалась вперед; если затем включался двигатель 2, нос дирижабля поднимался кверху; при работе двигателя 3 нос опускался вниз. Для того чтобы совершить поворот вправо, надо было включить двигатель 5; чтобы повернуть модель влево, требовалось включить двигатель 4.

Во время демонстрации модель совершала два полных круга: один вправо и один влево. После этого она возвращалась к артисту. В 1932 г. смоленский моделист Эвентов привез в Москву модель дирижабля жесткого типа с двигателем, работавшим от сжатого воздуха. Она не совершала продолжительных полетов на соревнованиях. Но по примеру Эвентова московские моделисты в 1933-1934 гг. построили две летающие модели дирижаблей, принимавших участие в первомайской демонстрации на Красной площади в 1934 г.

В 1957 г. американские моделисты построили радиоуправляемую модель дирижабля с механическим двигателем. Она совершила несколько удачных полетов. В 1959 г. в Англии была построена модель дирижабля «Ведетта» с двумя двигателями по 0,75 см. куб. каждый. Модель хорошо совершала полеты на ограничительном леере длиной около 50 м.

В 1959 г. в Японии была сконструирована шестиметровая модель дирижабля с одним двигателем 8 см. куб. и с радиоуправлением на обычные рули высоты и направления, располагавшиеся на конце мотогондолы у

тянущего винта.

Радиоуправляемая модель дирижабля, построенная в 1965 г. часовых дел мастером из города Геретхоффен (ФРГ) Отто Бухманом, копировала немецкий жесткий дирижабль LZ-126, совершивший в 1924 г. трансатлантический перелет из Германии в США за 87 час. 18 мин, и имела длину 6 м. Жесткий корпус был выполнен из бальзы, внешняя обшивка - из папиросной бумаги. Внутри корпуса размещалось несколько баллонов с водородом. Полетный вес - до 3 кг, объем газа - 3 м куб. Таким образом, модель в своем исходном состоянии не имела всплавной силы и могла подниматься только на небольшую высоту. В качестве винтомоторной установки на ней применялся один поршневой двигатель «Кокс» - 1 см. куб. Модель развивала скорость до 20 км/час. В пассажирской гондоле размещался радиоприемник, управлявший исполнительными системами.

Российская разработка: автономный мобильный робот «Стерх» на базе мини-дирижабля. Отличительная особенность конструкции – объединение синергетических методов управления с нейросетевой реализацией систем планирования перемещений, позволяющих учесть в процессе выполнения заданий изменения параметров объекта и внешней среды, а также наличие стационарных и нестационарных препятствий. Технические характеристики: тип носителя – мини-дирижабль ДР-2.5; длина, м –

7,44; диаметр, м – 2,7; грузоподъёмность, кг – 8,4; крейсерская скорость, м/с – 8; дальность полёта, км – 15; сенсоры дальней зоны – телекамеры, лазерный дальномер; средства навигации – GPS.

О копировании реальных дирижаблей: на этот случай мы приводим чертёж дирижабля «Акрон». Следует учесть, что он, как и его брат-близнец «Макон», погиб вследствие повреждения рулевого управления во время

шквального ветра.

Мини-аэростат SkySat применяется нефтяными компаниями для контроля за работой буровых установок в областях, где отсутствует мобильная связь. Аппарат весит около 2 кг.

В Центре развития творчества детей и юношества (г. Сосновый Бор) с целью расчета дирижабля была написана на языке Turbo Pascal 7.1 программа для нахождения значений всех основных сил, действующих на дирижабль, длины и диаметра дирижабля, приблизительной мощности, обеспечиваемой солнечными батареями, и нахождения путём подбора необходимых для подбора дирижабля объёмов гелия и горячего воздуха.

Егор Максимов и его модель беспилотного радиоуправляемого газонаполненного дирижабля (1-й этап)

Программа создания массового беспилотного теплового дирижабля рассчитана на 5 этапов.

1. Сделана модель беспилотного радиоуправляемого газонаполненного дирижабля длиной 0,9 м с полезной нагрузкой 0,2 кг.

2. Сделана и испытана модель неуправляемого теплового аэростата (МоНеТа) объемом 5 м. куб. с полезной нагрузкой 1 кг.

3. Разработка и запуск модели беспилотного теплового аэростата (БеТА) объемом 33 м. куб с полезной нагрузкой 3,2 кг.

4. Разработка и запуск модели беспилотного теплового дирижабля длиной 7,5 м с полезной нагрузкой 1 кг.

5. Разработка и запуск полноразмерного теплового дирижабля длиной 30 м с полезной нагрузкой 450 кг.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

РЕТРОСПЕКТИВА

ИНПРИС. (Обзор докладов на 5-й научно-технической конференции "Современное телевидение") «Выбор параметров стереотелевизионной кадровой системы для малогабаритных ДПЛА». Стереотелевизионная аппаратура, устанавливаемая на дистанционно-пилотируемых летательных аппаратах, позволяет на 20-30% увеличить различаемость объектов и наполовину снижает уровень ложной тревоги. При стереобазе, обеспечиваемой размерами современных малогабаритных ДПЛА, возможно стереонаблюдение на глубину до 5 км и разрешение порядка 1 м. Рассмотрено крепление ТВ-камер и методика определения стереобазы.

«Комплекс ДПЛА с лазерно-телевизионной аппаратурой для наблюдения за посевами растений заданного класса». Поиск и распознавание проводится методом флуориметрии. Описан комплекс лазерно-телевизионной аппаратуры. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 5, 1997 г.

Макет ЛААС (летательный аппарат аварийно-спасательный): комбинация самолёта вертикального взлёта в одном жестком (пластиковом, металлическом корпусе). Большую часть объёма корпуса занимают более 10 оболочек с несущим негорючим газом (гелием), подъёмная сила которых уравновешивает 95-99% сухой массы ЛА - это около 50% максимального взлётного веса. Другая часть взлётного веса уравновешивается при вертикальном взлёте, зависании и посадке тягой движителей.

Фестиваль воздухоплавания "Московское небо"

23.08.14 — 24.08.14, 11 км по Калужскому шоссе , пос. Десна

Список участников:

Пилот аэростата «Борей» Диана Насонова, пилот аэростата «Аэролама» Дмитрий Кузьминых, Ватутинский авиамодельный клуб, Федерация планерного спорта России, известные исполнители «Пилот», «Каста», Максим Леонидов; «Ундервуд» «Старый приятель», а также «Сурганова и Оркестр» и Animal Jazz.

В небе Подмосковья развернется захватывающее дух действо – первый фестиваль воздухоплавания «Московское Небо». Здесь соберутся все поклонники этого интеллигентного хобби, которые посвящают свое свободное время конструированию радиоуправляемых самолетов, планеров, кордовых и радиоуправляемых моделей воздушного боя, спортивных воздушных змеев. Также в фестивале примет участие Федерация планерного спорта России и множество клубов авиамоделирования.

Одним из главных событий фестиваля станет соревнование авиамоделистов. Свободнолетающие, кордовые и радиоуправляемые модели покажут, на что они способны в небе, не обойдется и без настоящего, зрелищного воздушного боя!

На площадке «Воздушные змеи» будут представлены самые необыкновенные конструкции змеев со всего света, там же пройдет конкурс на самый оригинальный дизайн воздушного змея, который помимо красочного внешнего вида, должен будет обладать отличными летными качествами. При помощи жюри или зрителей будет выбран «Король бумажного змея».

Здесь же пройдут мастер-классы по изготовлению воздушных змеев и по профессиональному управлению ими. Завершится программа показательными выступлениями международных чемпионов по управлению воздушными змеями и невероятно красивым шоу – «бой воздушных змеев».

Все гости фестиваля смогут прокатиться на настоящем воздушном шаре, посетить курсы авиаторов, заглянуть на авиа-ярмарку, а также встретиться и пообщаться с заслуженными летчиками-космонавтами.

МО США возвращается к аэростатам

Аэростаты, наполненные инертным гелием, осваивают новую роль - сбор информации, обзор и разведка. Предусмотрено создание аэростатов длиной 305 м, которые с высоты 20 км смогут обнаруживать вражеские самолеты и другие угрозы. На такой высоте они вне досягаемости для большинства ракет земля-воздух.

Аэростат сможет нести вращающуюся РЛС, способную облучать область длиной 1200 км. Питание будут осуществлять солнечные батареи, генерирующие мощность минимум 15 кВт. Полезная нагрузка около 2 т состоит из ловушек и лазеров для поражения появляющихся ракет.

Первоначальные испытания намечены на 2007 год, а развертывание рабочей системы - к 2010 году. На первые три года программы выделено 70-100 млн. долл. Число фирм-исполнителей доходит до 12. Среди них такие, как Lockheed Martin, Boeing, Raytheon, AeroVironment. Журнал "ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес" 2/2003

Аэростатный комплекс радиомониторинга (АРЛК) предназначен для:

- радиолокационного обнаружения и сопровождения воздушных объектов (самолетов, вертолетов), наземных подвижных объектов, морских судов, включая малоразмерные и тихоходные;

- управления воздушным движением в зоне действия АРЛК;

- взаимодействия с наземными КП (ПУ) видов ВС;

- ретрансляции и информации от КП (ПУ) ее потребителям;

- обнаружения метеообразований и грозовых очагов.

При использовании дополнительного оборудования АРЛК может обеспечить:

- пеленгацию источников радиоизлучений;

- мониторинг окружающего пространства (обнаружение пожаров, источников загрязнения воздуха).

В состав комплекса входят:

- аэростат, являющийся носителем бортовой аппаратуры радиотехнического комплекса;

- наземная система причаливания, удерживания и флюгирования аэростата;

- навигационный комплекс;

- радиотехнический комплекс, включающий бортовую РЛС, процессор первичной обработки радиолокационной информации, вычислительную систему, комплекс средств связи, рабочие места операторов;

- система электропитания.

В состав дополнительного оборудования полезной нагрузки могут входить:

- система радиотехнической и радиоразведки;

- телевизионная и инфракрасная системы наблюдения;

- системы связи задаваемой комплектации, включая ретрансляторы подвижных систем связи;

- аппаратура автоматического зависимого наблюдения. По материалу ОАО "Концерн радиостроения "ВЕГА"

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Соревнования российских беспилотных автомобилей

Они прошли в Подмосковье  с участием нескольких команд. Если не углубляться в технические подробности, то можно отметить два момента. Во-первых, беспилотники передвигались на скорости порядка 30 км/час. Во-вторых, достаточно сложным для них оказалось передвижение в потоке "пилотируемых" (то есть, обычных) автомобилей. В целом это означает, что еще довольно далеко до того момента, когда беспилотные автомобили станут полноценным пассажирским транспортом. Тем не менее, исследования в этом направлении необходимо продолжать, в том числе для решения задач военного и производственного характера. Тем более, в России есть неплохой задел для развития автономной мобильной робототехники. Вспомним, что лет 15 назад в Москве проходили многочисленные выставки и соревнования мобильных роботов. Для примера приведём несколько конструкций, представленных на этих мероприятиях.

I. «Видеолокатор-БОТ G5» - мобильный роботизированный комплекс, построенный на базе комплексной системы обеспечения безопасности, видеонаблюдения и аудиорегистрации «Видеолокатор». Данный робот может осуществлять круговой обзор при помощи четырех цветных видеокамер. При этом он способен детально рассмотреть любой объект на расстоянии до 1 км при помощи высококачественной скоростной поворотной камеры, которая может приблизить объект до 230х. Наружный микрофон позволяет фиксировать даже незначительные шумы. Четыре инфракрасных датчика движения активизируют робота, выводя его из режима сохранения энергии, а датчик дыма обеспечивает противопожарную защиту помещения. Робот умеет патрулировать охраняемое помещение, передвигаясь по заданным маршрутам (в частности, по выставке он уверенно маневрировал между стендами). Помимо траектории движения робота в маршруте заданы направления поворотов камеры и положения трансфокатора.

II. "АМУР-2" (Адаптивный Мобильный Универсальный Робот). Робот представляет собой автономную тележку, имеющую на борту программируемый контроллер, набор различных датчиков, исполнительные механизмы (эффекторы), модули связи с управляющим компьютером. Робот построен по модульному принципу, что позволяет использовать его компоненты и для других разработок. "АМУР-2" построен на основе однокристальной ЭВМ ATmega8515. Тактовой частоты 7 МГц и памяти 8 Кб достаточно не только для реализации управляющего автомата, но и для хранения более сложных поведенческих подпрограмм: езды по инверсной линии с самопересечениями, поиска источника света и др. Технические характеристики робота: двигатели постоянного тока, скорость перемещения, см/с - 30; датчики полосы, ед. - 4; бесконтактные ИК-датчики обнаружения препятствий, ед. - 2 (дальность обнаружения - от 5 до 45 см, частота излучения 36 кГц, тип выхода - релейный, 3 зоны обнаружения препятствий); "глаза" для обнаружения маяков на расстоянии от 10 см до 4 м, ед. - 2; "пушка" для гашения активных маяков (дальность гашения маяка - до 50 см); модуль для воспроизведения звуков (общее время воспроизведения - 32 с, количество воспроизводимых фрагментов - 16, выбор фрагмента - комбинация из 4-х логических уровней, выходная мощность - 3 Вт); связь с компьютером через BlueTooth (Class 1, 100 м); питание - аккумулятор 12 В, 4 А*ч; время автономной работы, час - 3; габаритные размеры, мм - 400 х 190 х 250; вес, кг - 5.

Робот решает следующие задачи.

1. Моделирование условно-рефлекторного поведения. В ходе исследований понятие "Интеллектуального жилища" рассматривалось с точки зрения системы взаимодействующих, взаимнодрессирующихся (приспосабливающихся) компонент - как составляющих самого жилища, так и собственно жилища и его "обитателей". В основе управляющей программы лежал стохастический автомат. Действия автомат совершает в соответствии со стохастической матрицей Р. То есть, находясь в некотором состоянии q(t) и приняв на входе сигнал x(t), автомат переходит в состояние q(t + 1). При этом он совершает действие d, выбираемое из соответствующего вектора вероятностей - строки матрицы Р.

d(t +1) = F(P(t), x(t), q(t)), q(t + 1) = Q(x(t), q(t)).

Реакция автомата на входное воздействие оценивается - автомат "наказывается" либо "поощряется". Смысл реакции на сигнал "наказания/поощрения" заключается в изменении значений вероятностей выполняемых действий. Таким образом, с течением времени в ходе "дрессировки" автомат должен сформировать необходимые значения вероятностей действий. Характерным для поведения робота является наличие 'безусловных рефлексов'. В любом состоянии, выполняя то или иное действие, робот прежде всего анализирует сигналы от датчиков наивысшего приоритета, таких, как контактные датчики или датчик заряда аккумулятора. Скажем, решая задачу поиска линии, робот отреагрует на внезапно появившееся препятствие и начнёт маневр уклонения.

2. Псевдовзаимодействие роботов. Речь идёт о создании модели "обмена опытом", когда живущие в различных средах роботы могут обмениваться приобретёнными навыками (рефлексами). Были получены следующие модели.

- 1ГХ2Л-А ("Автоматы"). Рассматриваются роботы, управляемые вероятностными автоматами. Суть модели состоит в процедуре объединения матриц вероятностей действия. Роботы управляются ЭВМ, которая инициирует процесс объединения навыков, подаёт управляющие и обучающие воздействия на роботов.

- 1ГЧ2Л-НС ("Нейронные сети"). Аналогичная предыдущей, но вместо матрицы вероятностей используются нейронные сети. Для этой модели осуществляется обмен приобретёнными навыками. Теоретическим базисом является процедура композиции нейронных сетей.

3. Интеллектуальное поведение. Задача индуктивной классификации. Были исследованы вопросы применимости в робототехнике таких методов искусственного интеллекта, как эволюционное моделирование и метод правдоподобных рассуждений (ДСМ-метод). При этом в качестве задачи был выбран классический тест из регламента фестиваля мобильных роботов - движение по шоссе. Датчики полосы образованы 4-мя парами "ИК-приёмник/излучатель". Чтобы научить робота движению по полосе, необходимо было выработать набор соответствующих правил. которые, исходя из анализа состояния датчиков, выдавали бы необходимые управляющие сигналы. Для этого роботу требуется т. н. классификатор. В одной модели классификатор получался в результате эволюции популяции решающих правил (эволюционное моделирование), в другой он являлся результатом работы интеллектуальной процедуры - динамического ДСМ-метода. В отличие от классического ДСМ-метода, который работает с замкнутым множеством исходных примеров и заранее определёнными их свойствами, динамический ДСМ-метод позволяет работать в открытой среде с неизвестным заранее количеством примеров и автоматической классификацией примеров с помощью оценочной функции.

III. «Робот транспортный с адаптивным управлением» - транспортная платформа с системой адаптивного управления и телеметрией. Данная транспортная платформа построена на двух однокристальных микроЭВМ марки PIC, запитанных от +5 В и работающих с частотой 4 МГц (данная частота обеспечивается внешним XT-генератором). XT-генератор состоит из кварцевого резонатора 4МГц и двух конденсаторов, подключенных к выводам osc1 и osc2. Вся схема питается от бортовой сети робота 12 V.

К входам блока управления подключены следующие блоки и элементы:

Х1 — разъем для подключения программатора.

Х2 - разъем для подключения привода серводвигателя.

ХЗ — разъем для подключения блока радиоуправления робота.

Х4 - разъем для подключения блока привода.

Х5 - разъем для подключения питания 12 V.

Хб - разъем для подключения блока датчиков.

Х7 - разъем питания блока датчиков.

Каждый сигнал подаваемый с блока датчиков индуцируется, что помогает отлаживать управляющую программу. Так же такое управление роботом понятно человеку впервые встретившемуся с данным устройством.

Алгоритм работы робота заключается в движении транспортной платформы по заданной траектории и объезд встречающихся препятствий.

Обнаружение препятствий происходит с помощью инфракрасных датчиков. Инфракрасные датчики представляют собой пару ик-излучателей и пару ик-приемников. Одна пара излучатель-приемник контролирует наличие поверхности, другая наличие препятствий, соответствующие сигналы подаются на блок датчиков где преобразуются для понимания контроллером. Блок датчиков соединен с сопроцессором PIC16Р84A который анализирует сигналы с датчиков и подает их процессору, при этом каждый датчик контролирует наличие поверхности по которой движется робот и отсутствие препятствия (то есть если поверхности движения не будет сопроцессор сообщит процессору о наличии препятствия в ванном направлении).

Процессор работает в двух режимах: режим ожидания и активный режим.

В режиме ожидания процессор контролирует напряжение в аккумуляторах и считывает сигналы с разъема XЗ, также процессор должен держать привод отключенным (сигнал низкого уровня на выходе RC1). При подаче сигналов с блока радиоуправления робот анализирует и сохраняет полученную информацию (то есть дистанцию до объекта) и при появлении сигнала на RBЗ робот переходит в активный режим.

В активном режиме происходит активация привода (RC1 высокий уровень).

Начинается движение робота и считывание сигналов с сопроцессора. Если сигналов с сопроцессора нет то робот не двигается. Если появились сигналы с сопроцессора о наличии поверхности и отсутствия препятствий то робот активирует сервопривод, выводит его в среднее положение, выводит сигнал о направлении движения на драйвер привода (RC2) и начинает выдачу сигналов в драйвер (частота и количество сигналов определяют скорость и дистанцию пройденную роботом). При появлении препятствия с сопроцессора выдается сигнал который анализируется процессором. В соответствии алгоритму работы робот совершает необходимые действия для объезда препятствия (активирует серво привод и устанавливает его в положение отьезда от препятствия, совершает отъезд назад, и снова возвращает серво привод в исходное положение) и продолжает движение вперед. По достижению цели робот совершает разворот и продолжает движение в обратном направлении. При достижении начальной точки робот переходит в ждущий режим.

Представляемая система адаптивного управления отвечает следующим требованиям:

- объезд возникающих препятствий и возвращение на заданную траекторию;

- приход в заданную точку относительно первоначального положения;

- приход в заданную точку после сдвига относительно первоначального положения;

- полная автономность выполнения задания, адаптивное автоматическое управление в зависимости от окружающей обстановки;

- возможность принудительного изменения траектории движения посредством теле-радио управления;

- автоматический переход в режим адаптивного управления при не уверенном приеме теле-радио сигнала;

- возможность дистанционного задания координат точки, в которую необходимо придти платформе.

Особенность проекта: автоматический переход из режима радиоуправления в автономный адаптивный режим при срыве сигнала управления и обратный переход при восстановлении сигнала.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

ДОПОЛНЕНИЕ

Электронное зрение автомобилей. В марте 2004 г. из Барстоу (шт. Калифорния) в Лас-Вегас (шт. Невада) в 340-километровый путь отправились несколько машин, принявших участие в 10-часовых автомобильных гонках по бездорожью под названием «Большой вызов». При этом в машинах не было водителей: им пришлось самостоятельно прокладывать путь и справляться с препятствиями. Единственное, чем могли помочь люди — за 2 часа до старта сообщить 1000 определяемых с помощью GPS (системы глобального позиционирования) точек-ориентиров. Всё остальное возлагалось на высокопроизводительные компьютеры, системы электронных карт, сенсоров и аналитики. - поэтому активное участие в проекте приняла корпорация Intel,  наряду с Boeing, Seagate, Университетом им. Карнегги Меллона. Кстати, в России это направление пропагандирует журнал "Техника кино и телевидения", еще по материалам выставки "Мотор-Шоу 2002" сделавший вывод о перспективах замены живых шоферов на роботов (№ 11, 2002 г.). Тем более, в переводе на русский язык "автомобиль" изначально означал "самодвижущуюся коляску".

В составе Университета им. Карнеги Меллона есть Институт робототехники, где идут исследования в области автономных движущихся средств, вылившиеся, в частности, в создание марсоходов. Но всё это были «штучные» разработки, а на повестке дня стояло создание робота-шофёра для повседневной жизни. Таким образом, в автопробег была заявлена разработанная в университете машина «Песчаная буря» (Sandstorm), созданная на основе внедорожника Нummer, из которого убрали крышу и сиденья, установив алюминиевый ящик полутораметровой длины, внутри которого, тщательно изолировав от внешних воздействий, разместили мощный компьютер.

Какова роль компьютерного зрения? Одна из самых сложных проблем в автогонках — преодоление препятствий. Система GPS может держать автомобиль на курсе с точностью до метра, но она не способна предупредить его о ямах и камнях, к тому же боится песчаных вихрей. Поэтому «Песчаную бурю» оснастили лазерными радарами, передающими данные в компьютер, куда с двух видеокамер поступает и стереоизображение. Быстродействие компьютера должно быть достаточным, чтобы на высокой скорости автомобиля успеть дать команду на преодоление препятствия — обогнуть или притормозить. Бортовой компьютер — на базе четырёх процессоров Itanium 2, архитектура которого способствует выполнению алгоритмов, необходимых для обсчета различных вариантов маршрута, где много кольцевых вычислений и операций с плавающей запятой; обрабатывая информацию от сенсоров, он прокладывает маршрут и управляет всеми движениями автомобиля. Система использует ПО, оптимизированное с помощью Intel Vtune Performance Analyzer. Кроме того, на автомобиле установлены четыре вычислителя, каждый с двумя процессорами Хеоn, на которых работают приложения доступа к картам и другой информации, контроля состояния автомобиля и управления им. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 5, 2004 г. 

СУХОПУТНАЯ ТОРПЕДА. Осень 1941 года. Враг стремительно продвигался к Москве. Остро встал вопрос о новой технике для ведения уличных боев. Инженерами завода НИИ № 627 (прообраз ВНИИЭМ) была разработана небольшая самоходная электротанкетка, управляемая по проводам. Она несла на себе 64 кг взрывчатого вещества и 3 огнемета. Танкетка могла взрывать фашистские танки, неожиданно выскакивая из подворотни домов. На заводе была изготовлена партия танкеток. Но, к счастью, под Москвой они не понадобились. Немцы откатились от Москвы зимой 1941 года. Позже электротанкетки успешно использовались на Керченском полуострове, на Волховском фронте и при прорыве блокады Ленинграда. Информация и чертеж электротанкетки любезно предоставлены бывшим руководителем пресс-центра ВНИИЭМ Л. Юмашевой и ее сотрудниками. По материалу в газете "Контакты", № 4, апрель 2005 г.

Стандарты 6G, 5G, 4G, 3G, GSM: с кем из них безопаснее заблудиться в лесу?

Надёжная связь в загородной местности - вопрос жизни и смерти (особенно, если возникнут проблемы со здоровьем). За много лет существования на подмосковном дачном участке у нас сформировалась оптимальная система связи. Телефония осуществлялась через мобильный телефон Nokia X2-00, миниатюрный и лёгкий, что удобно при различных садовых работах: он, в отличие от смартфона, не стесняет движения, помещается в любом кармане, позволяя постоянно находиться на связи. Работает в сети EGSM (Extended GSM - расширенное толкование стандарта GSM-900, использующее более широкий диапазон частот, чем стандартный GSM). Интернет же обеспечивался через планшет ASUS Transformer Book на Windows 10. И всё было хорошо до 2018 года включительно. Но в 2019 году кое-что резко поменялось в худшую сторону. В частности, на трое суток было отключено электричество (по непонятной причине, что заставляет опасаться подобных отключений и в будущем). Пришлось задуматься об альтернативном способе зарядки аккумуляторов телефона и планшета - зарядном устройстве на солнечной батарее. Интернет же в 2019 году работал с большими перебоями, а в последние две недели августа включался лишь на 1-2 минуты, всё время переключаясь между LTE, EDGE, HSPA+. И только старенький Nokia X2-00 работал безукоризненно, а его аккумулятор после 9 лет службы по-прежнему порядка 5 дней держал заряд. Тем не менее, пришлось задуматься о замене планшета с Windows на планшет с Android и модулем 3G.

Но тут в СМИ появилась информация о том, что«Ростелеком», «МегаФон», «Вымпелком» и МТС заключили соглашение о намерениях по созданию совместного предприятия для расчистки частотного спектра в диапазонах 700 МГц, 3,4–3,8 ГГц, 4,4–4,99 ГГц и 24,25–29,5 ГГц во всех регионах России для создания сетей нового поколения 5G. То есть, возник риск, что стандарт 3G операторы через какое-то время перестанут поддерживать, и об этом уже дискутируют в Интернете.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Так то оно так, но ведь в своё время точно так же прогнозировали и отмену стандарта GSM, а он до сих пор неплохо себя чувствует. Что же касается 5G, то вдруг может оказаться, что он уже устарел - в свете разговоров что надвигается 6G, и что такие гиганты как DARPA, IBM и Intel уже исследуют эту тему, а Китай в 2018 году заявил о начале разработки стандарта мобильной связи 6G. Всё это напоминает историю с цифровым телевидением: в своей статье о выставке «Связь-Экспокомм 2004» (см. журнал «ТКТ» № 8, 2004 г. ) я описывал, как Федеральное агентство по промышленности, ОАО «Телеком», ФГУП «Челябинский радиозавод «Полёт» представили цифровой телевизионный адаптер -  модель «Россия АТ-203», способный осуществлять приём открытых программ эфирного цифрового ТВ-вещания в стандарте DVB-T. Но прошло время, и цифровое вещание ведётся не в стандарте DVB-T, а в стандарте DVB-T2.

ДОПОЛНЕНИЕ

«Связь-Экспокомм 2004»

16-я Международная выставка систем связи и средств телекоммуникаций, компьютеров и оргтехники заняла в нынешнем году площадь более 24 тыс. кв. м. Количество экспонентов превысило 800, из них российских было около 600. Это соотношение соответствовало и той части экспозиции, которая касалась телевизионной тематики, что и отразил нижеприведённый обзор. Данный обзор, в силу специфики нашего журнала, посвящен, главным образом, разработкам в области ТВ-вещательной техники, однако, многие другие разработки, сделанный в сфере высоких технологий, нашли своё место на еженедельной новостной страничке в интернет-версии «ТКТ».

I.

▪ Федеральное агентство по промышленности, ОАО «Телеком», ФГУП «Челябинский радиозавод «Полёт»: цифровой телевизионный адаптер, модель «Россия АТ-203» (рис. 1). Вес – 0,4 кг, габариты – 170 х 110 х 55 мм. Питание – 9-16 В, потребляемая мощность – 9 Вт.

Особенности:

- приём открытых программ эфирного цифрового ТВ-вещания (DVB-T);

- петлевой антенный выход в диапазоне 48-862 МГц;

- автоматическое определение всех опций сигнала DVB-T;

- разъём SCART, композитный и RGB сигналы и стереозвук;

- RCA разъёмы стерео и цифрового аудио (S/PDIF).

▪ ООО «СКБ «Тайфун-связь»: телевизионный малогабаритный радиорелейный комплекс «ЭРА-13М». Предназначен для организации однопролётных радиорелейных линий передачи сигналов цветного телевидения и каналов звукового вещания на расстояние до 25 км в диапазоне 13 ГГц, а также для использования в сетях кабельного ТВ или местного ТВ-вещания. Варианты исполнения: одноствольный симплексный, двухствольный симплексный, одноствольный дуплексный. Каждый ствол обеспечивает передачу одного канала изображения и четырёх каналов звукового вещания. Аппаратура состоит из выносного оборудования (антенны, СВЧ-блоки) и аппаратных блоков (модуляторы и демодуляторы). Выносное оборудование соединяется с аппаратным при помощи кабелей длиной до 60 м, При необходимости удаления выносного оборудования на большее расстояние (до 150 м) используется промежуточный кабельный усилитель. Масса выносных блоков (без антенн) – 16 кг, масса аппаратного блока – 8 кг. Мощность передатчика 75 +/-25 мВт.

При использовании комплекса на линиях небольшой протяженности (до 5-7 км) в РКК «ЭРА-13М» предусмотрена возможность уменьшения выходной мощности до величины не более 20 мВт. В этой связи авторы указывают, что, согласно «Правилам ввода в эксплуатацию сооружений связи» утверждённым приказом Минсвязи РФ № 113 от 09.09.02 г., для одноинтервальных радиорелейных линий (станции мощностью до 20 мВт включительно) не требуются разработка проекта линии и проведение госэкспертизы проекта, не требуются обследование и проведение измерений органами УГСНИ, не требуется заключение УГСНИ для оформления и выдачи разрешения на эксплуатацию (пп. 5.4, 5.5, приложение А).

▪ НПП «Супертел»: конвертер цифровых ТВ-сигналов, предназначенный для обеспечения высококачественного переноса цифровыми системами передачи сигналов формата MPEG-2 между студиями телевидения, телецентрами, головными станциями сетей кабельного ТВ с коррекцией ошибок, вносимых трактом передачи. Среди функциональных возможностей – передача видео, аудио и дополнительной информации на основе АТМ технологии. Осуществляется автоматическая адаптация параметров выходных сигналов конвертеров к изменению информационной скорости потока формата MPEG-2.

▪ «СВЕТ Компьютерс»: система «Матрокс Инфонет ТВ» для полиэкранного отображения ТВ-сигнала и информации (рис. 2). Создаёт на экране несколько зон, в каждую из которых пользователь может подавать интересующие его материалы (текстовые сообщения, графические изображения, динамически обновляемая информация).

▪ ОАО «Омское производственное объединение «Радиозавод им. А. С. Попова»: антенны телевизионные передающие «Импульс» для третьего, четвёртого и пятого диапазонов частот по ГОСТ 7845-92 (рис. 3). Основные технические характеристики для полосы частот, МГц, соответственно, 176-230/470-622/622-860:

- коэффициент усиления 5/8/8 дБ;

- коэффициент стоячей волны по напряжению – более 1,25;

- максимальная мощность – 300/1000/300 Вт;

- габариты в пределах – 600 х 1100/300 х 900/260 х 800 мм;

- максимальный вес – 20/12/8 кг.

▪ НПФ «Микран»: профессиональные конвертеры для систем спутникового телевидения. Конвертеры выполнены на основе гибридной тонкоплёночной технологии, характеризуются устойчивой работой в широком диапазоне климатических условий, предельными шумовыми характеристиками и низкими фазовыми шумами. Серия конвертеров Ku и С диапазонов предназначена для приёма аналоговых аудио- и видеосигналов и высокоскоростных цифровых потоков данных (от 1 Мбит/с), включая цифровое радио и телевидение. В качестве примера можно привести MD-125015-01 (рис. 4): конвертер для коллективного приёма программ «НТВ+». Его особенность – возможность одновременного приёма ортогональных (вертикальной и горизонтальной поляризации) сигналов в диапазоне 12,2-12,7 ГГц с преобразованием в единую полосу ПЧ стандартного спутникового ресивера. Сигналы вертикальной поляризации транслируются в нижнюю часть поддиапазона ПЧ, сигналы горизонтальной поляризации – в верхнюю. К конвертеру может быть подключено несколько независимых абонентов. Достоинством данного технического решения является упрощение кабельной разводки и возможность применения простого абонентского оборудования. Описываемая модель представляет собой моноблок в составе: два конвертера, ортоплексер, диплексер ПЧ.

▪ ФГУП «17 Центральный проектный ордена Трудового Красного Знамени институт связи Министерства обороны Российской Федерации». Сформирован в 1949 г. В числе сегодняшних специализаций – сети радиосвязи и телерадиовещания, интегрированная передача речи, данных и видео.

▪ Минское производственное объединение вычислительной техники: цифровая волоконно-оптическая многоканальная система передачи для сетей кабельного ТВ с дальностью передачи без ретрансляции не менее 30 км. Является полностью функциональным аналогом системы DV 6000. Имеет модульную структуру, позволяющую варьировать количество передаваемых и принимаемых ТВ-каналов путём изменения количества блоков преобразования. Варианты построения сети: соединение «точка-точка», «вытянутое кольцо», «кольцо». Возможности системы:

- передача до 16 ТВ-каналов по одному волокну;

- передача двух каналов звукового сопровождения на каждый ТВ-канал;

- 10-битовое кодирование видеосигнала;

- 16-битовое кодирование звукового сигнала;

- длина волны оптического излучения – 1,3 мкм;

- скорость передачи информационного потока по оптическому кабелю – 2,5 Гбит/с;

- возможность передачи 16 потоков Е1.

▪ НПЦ «Приборконтакт»: генератор телевизионных тестовых сигналов «ЛАСПИ ТТ-05» для систем цветного телевидения PAL и SECAM. Стандарты вырабатываемых сигналов: в системе PAL – B, G, D, H; в системе SECAM – B, G, D, K; 11 испытательных сигналов: вертикальные цветные полосы (8 полос), горизонтальные цветные полосы (8 полос), поля белое, черное, красное, зелёное, синее, сетчатое, точечное, шахматное, черно-белый полукадр. Аттенюатор выходного сигнала от 0 до 40 дБ (через 2 дБ). Фиксированные каналы с возможностью подстройки частоты в каждом канале (дискретно, через 0,0625 МГц). Малые габариты и вес: 35 х 220 х 166 мм, 0,8 кг.

▪ Московский научно-исследовательский телевизионный институт: аэростатные комплексы ТВ-съёмки и ТВ-вещания на базе привязного аэростата «Барс» с системой газонаполнения, электролебёдкой и кабель-канатом. На борт аэростата по кабель-канату передаётся напряжение постоянного тока 1000 В, которое преобразуется на борту в необходимые питающие напряжения для всех систем, Характеристики привязного аэростата:

- объём – 450 куб. м;

- несущий газ – гелий;

- высота подъёма – до 500-700 м;

- полезная нагрузка – до 130 кг.

Комплект бортовой аппаратуры для ТВ-съёмки:

- четыре ТВ-камеры с поворотными устройствами;

- бортовая часть аппаратуры управления ТВ-камерами;

- передающая аппаратура цифровой радиолинии;

- система стабилизации положения передающей антенны радиолинии.

Комплект наземной аппаратуры для ТВ-съёмки:

- наземная часть аппаратуры управления бортовыми ТВ-камерами с автоматом сопровождения объектов;

- аппаратура ТЖК;

- аппаратура формирования ТВ-программы;

- аппаратура передачи ТВ-программы на борт аэростата;

- портативный компьютер для управления системой стабилизации.

Съёмочная аппаратура комплекса обеспечивает:

- панорамную съёмку и крупные планы с борта аэростата четырьмя ТВ-камерами (поворот камер в горизонтальной плоскости на +/- 150 град. и наклон камер на +/- 90 град.) с шириной полосы захвата на местности от 30 м до 2,6 км;

- автоматическое сопровождение выбранных объектов съёмки;

- репортажную наземную съёмку ТВ-камерами (числом до трёх);

- передачу сформированной программы на телецентр с помощью цифровой линии в диапазоне 7,2 ГГц на расстояние не менее 50 км.

Комплект бортовой аппаратуры ТВ-вещания:

- всеканальный ТВ-передатчик мощностью 500 Вт с комплектом диапазонных усилителей мощности и передающих антенн;

- приёмное оборудование радиолинии (для приёма ТВ-сигнала с наземного комплекта).

Комплект наземной аппаратуры ТВ-вещания:

- аппаратура воспроизведения ТВ-программ (сервер и видеомагнитофон);

- спутниковый тюнер с антенным постом для приёма и ретрансляции спутниковых ТВ-программ;

- аппаратура коммутации источников сигнала на вход передатчика;

- аппаратура контроля сигнала, подаваемого на вход передатчика и эфирного контроля работы передатчика;

- аппаратура передачи ТВ-сигнала на борт аэростата по радиолинии.

Вещательная аппаратура комплекса обеспечивает:

- ТВ-вещание на любом ТВ-канале в метровом и дециметровом диапазонах волн;

- круговую или секторную зону вещания в зависимости от используемого оборудования (тип передающих антенн, система стабилизации и ориентирования антенн);

- дальность вещания не менее 50 км для круговой диаграммы направленности при максимальной высоте полёта аэростата.

II.

▪ АФК «Система» в дни выставки объявила об организации в рамках бизнес-направления «Система Масс-медиа» нового проекта по предоставлению мультимедийных услуг и создании для его реализации профильного предприятия – компании «Система Мультимедиа». В реализации проекта активно участвуют компании холдинга «Система Телеком».

Выделение мультимедийных услуг в самостоятельный проект направлено на оптимизацию структуры бизнеса корпорации АФК «Система» в целом. Проект демонстрирует «горизонтальное» сближение компаний АФК «Система» и концентрацию усилий акционеров в управлении активами. Кроме того, этот шаг означает также начало деятельности корпорации на новом рынке – рынке платного телевидения. Член Совета директоров АФК «Система», генеральный директор «Система Масс-медиа» Александр Лейвиман сказал:

«Решение о диверсификации бизнеса принято на основании анализа развития современного информационно-телекоммуникационного направления. Темпы роста сегмента рынка, связанного с предоставлением контента, сегодня явно превышают темпы роста сегмента традиционных телекоммуникаций. Поэтому мы видим большие перспективы развития направления мультимедийных услуг и расширения присутствия на этом рынке».

Новая компания «Система Мультимедиа» обеспечит создание единого вещательного центра, взаимодействие со сторонними эфирными и кабельными компаниями, поставщиками и агрегаторами контента. Результатом этой работы должно стать создание уникальных телевизионных каналов и пакетов телепрограмм, о чем уже ведутся переговоры с несколькими крупными зарубежными мейджорами. Помимо закупки контента и производства собственных пакетов телепрограмм, планы «Система Мультимедиа» включают развитие интерактивных сервисов; «видео-по-запросу», игровых приложений и других широкополосных развлекательных услуг. Компания также планирует организовать возможность предоставления контента другим операторам – от местных кабельных сетей до региональных вещателей.

В настоящий момент «Система Мультимедиа» ведёт работы по созданию единого вещательного центра с системой условного доступа, системой биллинга и набором вещательных серверов, предназначенного для распространения мультимедийных услуг по широкополосной ADSL сети МГТС и волоконно-оптической сети «Комстар – Объединённые телесистемы». Начало коммерческой эксплуатации вещательного центра запланировано на I квартал 2005 г. Генеральный директор АО «МГТС» Михаил Смирнов сказал:

«Технической платформой для реализации проекта станет инфраструктура МГТС и цифрового оператора «Комстар – Объединённые телесистемы». Используя сети доступа телекоммуникационных операторов, компания «Система Мультимедиа» имеет возможность значительно расширить аудиторию пользователей проекта и, тем самым, выйти на массовый рынок».

Особое значение для реализации мультимедийных услуг имеют планы «Комстар – Объединённые Телесистемы» по созданию волоконно-оптических сетей Gigabit Ethernet, которые планируется активно использовать для организации IP-вещания. По словам генерального директора «Комстар – Объединённые телесистемы» Семёна Рабовского, этот шаг позволит создать максимально комфортную среду для реализации широкого спектра мультимедийных услуг, существенно упростить схему подключения объектов и снизить стоимость услуг для конечного потребителя.

Поскольку важная роль в описываемом проекте принадлежит компании «Комстар – Объединённые Телесистемы», расскажем о ней подробнее. Здесь же, на выставке, в первый день её открытия, холдинг «Система Телеком» объявил о создании нового цифрового оператора связи «Комстар – Объединённые телесистемы» на базе компаний «Комстар», «МТУ-Информ» и «Телмос». Генеральный директор ЗАО «Система Телеком» Владимир Лагутин заявил:

«Основная стратегическая задача «Системы Телеком» – укрепление лидирующего положения на российском телекоммуникационном рынке во всех основных сегментах – мобильной и фиксированной связи, Интернете и передаче данных. Решение этой задачи в современных условиях требует от нас активных действий по консолидации приобретённых ранее активов».

К настоящему моменту завершена операционная консолидация бизнеса трёх альтернативных операторов – «Комстар», «МТУ-Информ» и «Телмос». На рынок выведен единый бренд «Комстар – Объединённые телесистемы», сформирована единая структура управления, проведена интеграция финансовых служб с образованием единого казначейства, создан единый центр продаж. Компании ведут процесс юридического объединения. Генеральный директор ЗАО «Комстар» Семён Рабовский заявил:

«Консолидация позволит ликвидировать внутреннюю конкуренцию между операторами, оптимизировать бизнес, сократив издержки компаний и, тем самым, совершить качественный скачок, значительно увеличив долю группы «Система Телеком» на рынке альтернативных операторов».

Основная задача новой компании – стать лидирующим альтернативным оператором московского региона, опираясь на опыт и технологические ресурсы объединённых компаний. Для достижения этих целей планируется осуществить переход к предоставлению широкополосных мультисервисных услуг, обеспечивающих реализацию экономически эффективной модели ведения бизнеса, а также провести ряд существенных преодбразований в системе обслуживания клиентов. Безусловное конкурентное преимущество компании – её технологический ресурс. В активе оператора – мультипротокольная транспортная сеть Next Generation Network (NGN), построенная по технологии Gigabit Ethernet, обеспечивающая передачу информации на скоростях до 10 Гбит/с. Кроме того, компания располагает транспортной сетью SDH, являющейся основой существующего комплекса наложенных сетей различного назначения (цифровой телефонной сети, передачи данных, скоростного доступа в Интернет и беспроводного доступа).

В результате объединения число корпоративных клиентов компании превысит 26 тыс., количество индивидуальных клиентов составит более 500 тыс. По итогам 2003 г. консолидированный доход трёх операторов от предоставления телекоммуникационных услуг превысил 244 млн. долл, показатель EBITDA составил 96 млн. долл, чистая прибыль – 55 млн. долл, объём капитальных вложений – 45 млн. долл. В целом, процесс объединения затрагивает 5 операторов связи, действующих в московском регионе. Операторы фиксированной связи «Комстар», «МТУ-Информ» и «Телмос» входят в состав объединённой компании, а интернет-оператор «МТУ-Интел» (с принадлежащей ему компанией «Голден-Лайн») становится её дочерней структурой (рис. 5).

Общая протяженность волоконно-оптических сетей «Комстар – Объединённые телесистемы» превышает 6000 км. В сети действуют более 500 узлов доступа, равномерно распределённых по всей территории Москвы. Расстояние от любого объекта на территории Москвы до ближайшего узла доступа не превышает 1,5 км. Суммарная ёмкость внешних международных интернет-каналов – более 1 Гбит/с. Для организации постоянного доступа в Интернет используются 15000 выделенных каналов. А. Барсуков, журнал "ТКТ" № 8, 2004 г.