search icon search icon ВЕРСИЯ ДЛЯ СЛАБОВИДЯЩИХ

Спутниковые системы

  • Рынки НТИ: Аэронет
  • III уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
  • Рынки НТИ: Аэронет
  • III уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
Физика Информатика
  • Этап 1
    5 сентября — 7 ноября
    2023
  • Этап 2
    13 ноября — 17 декабря
    2023
  • Финал
    4 марта — 9 марта
    2024

Расписание

Уже больше 60 лет человек может видеть в ночном небе быстро движущиеся светящиеся точки — искусственные спутники Земли. Многим кажется, что спутник — это сложный космический аппарат, который разрабатывается большими предприятиями. Однако с каждым годом на орбите появляется все больше спутников, разработанных небольшими, в том числе детско-взрослыми командами в коммерческих и образовательных целях. Наши участники тоже могут попробовать себя в этом и заодно получить до 100 баллов к ЕГЭ.

Участвуя в профиле «Спутниковые системы», команды смогут:

  1. создать свой прототип спутника;

  2. разработать проект космической миссии;

  3. познакомиться на практике с задачами:

  • программирования профессиональных микроконтроллеров;

  • радиотехники и беспроводной связи;

  • управления полетом и орбитальной механики;

  • конструирования космической техники;

  • схемотехники. 

А главное, полученный практический опыт поможет сориентироваться в широком спектре направлений инженерного дела, применимых как в Космосе, так и на Земле.

Спутниковые системы1
Спутниковые системы2
Спутниковые системы3
Спутниковые системы4
Спутниковые системы5
01 5

Контакты

Якушина Ксения Юрьевна (ведущий методист профиля, руководитель отдела разработки ООО “Образование будущего”; вопросы: Подготовка к профилю, организация мероприятий профиля, вопросы участников)

Якушина Ксения Юрьевна (ведущий методист профиля, руководитель отдела разработки ООО “Образование будущего”; вопросы: Подготовка к профилю, организация мероприятий профиля, вопросы участников)

Перейти
Аретинский Станислав Андреевич (руководитель профиля, зам. ген. директора ООО “Образование будущего”; вопросы: Взаимодействие с партнерами, образовательные программы профиля, оснащение площадок подготовки и проведения)

Аретинский Станислав Андреевич (руководитель профиля, зам. ген. директора ООО “Образование будущего”; вопросы: Взаимодействие с партнерами, образовательные программы профиля, оснащение площадок подготовки и проведения)

Перейти
Комарова Тамара Евгеньевна (начальник Управления по работе с абитуриентами, площадка проведения)

Комарова Тамара Евгеньевна (начальник Управления по работе с абитуриентами, площадка проведения)

Перейти
Группа Центра космического образования “ОРБИКРАФТ” и команды разработчиков в VK (полезная информация в области инженерно-космического образования, новости космических конкурсов, проектных смен, технических решений)

Группа Центра космического образования “ОРБИКРАФТ” и команды разработчиков в VK (полезная информация в области инженерно-космического образования, новости космических конкурсов, проектных смен, технических решений)

Перейти
Группа профиля ВКонтакте, с новостями и необходимой участникам информацией

Группа профиля ВКонтакте, с новостями и необходимой участникам информацией

Перейти

Этапы соревнований

Этап 1

Первый этап является индивидуальным и будет состоять из двух частей: предметной и профильной.

В рамках предметной части участникам предстоит решать задачи по физике и информатике. На решение задач отводится несколько попыток, которые будут проходить согласно расписанию.

В ходе профильной части участникам будет предложено пройти подготовительный курс в онлайн-системе Орбита.Челлендж (https://nti.orbitagame.ru), по его итогам будут зачетные задачи, которые будут давать проходные баллы. Задачи профильной части будут связаны со следующими инженерными компетенциями:

  • программирование микроконтроллеров;
  • схемотехника;
  • радиотехника;
  • баллистика.

Этап 2

На втором отборочном этапе участники будут иметь дело с основами орбитальной механики, проектирования космических миссий и разработки алгоритмов управления полетом.

Второй этап будет полностью проходить в онлайн-системе Орбита.Челлендж. После прохождения первого отборочного этапа участники будут автоматически зарегистрированы на платформе во втором этапе, а в день его открытия получат доступ к задачам. 

В рамках этого этапа участники могут объединяться в команды до 4 человек.

На втором этапе могут быть представлены задачи следующих видов:

  • Задача-тест по одному из компетентностных направлений профиля;
  • Задача по программированию, в рамках которой необходимо предложить код программы;
  • Задача на проектирование космической миссии, в рамках которой необходимо предложить параметры орбиты, характеристики аппаратов и/или фрагмент программы управления.

Финал

В наше время множество сверхмалых космических аппаратов разрабатывается научными коллективами, студентами и даже школьниками. В июне 2023 года в рамках проекта Space-π на орбиту выведено 16 учебно-научных аппаратов, разработанных различными российскими командами с участием школьников и научных сотрудников, и это уже третий запуск в рамках серии образовательных запусков.

В рамках финальной задачи 2023-2024 годов участникам предлагается спроектировать космическую миссию, самостоятельно проработав следующие аспекты:

  • алгоритмы управления космическим аппаратом на базе конструктора спутника IntroSat;
  • организацию канала связи, включая «железную» и программную части;
  • разработку полезной нагрузки аппарата, встраиваемой в общую систему спутника;
  • планирование работы аппарата на орбите в космическом симуляторе.

Требования к команде

Требования к команде

Знания

1. Орбитальная механика

Знания этой области пригодятся для понимания движения спутников по орбите, а также позволят решать задачи на эту тему, связанные с подбором орбит космических аппаратов, позволяющих им выполнить целевые задачи.

2. Общее устройство космических аппаратов

При проектировании космических аппаратов, а также при работе с их макетами, приближенными к реальным спутникам, прежде всего необходимо понимать состав космического аппарата, назначение его подсистем и их общее устройство. При изучении данных вопросов стоит особое внимание уделить устройству системы ориентации и стабилизации и систем связи и электропитания.

3. Основы схемотехники / электротехники

Одним из направлений в задаче финала станет проектирование электрических схем. Не лишним будет изучить виды, назначение и области применения электронных компонентов, а также основные принципы построения электрических цепей.

4. Основы радиосвязи

Одним из основных компонентов задачи финала будет организация канала связи между космическими аппаратами. Поэтому полезно будет изучить основные принципы передачи радиосигналов и их обработки и принципы формирования пакетов данных. 

Hard skills для старта

1. Основы работы с микроконтроллерами

На самом финале используются микроконтроллеры серии STM32, однако общие принципы работы стандартных интерфейсов, таких как UART, I2C и CAN, являются общими для этих микроконтроллеров.

2. Основы программирования на JavaScript 

Этот язык программирования используется в некоторых задачах симулятора Orbita Challenge. Глубокое изучение языка не нужно, достаточно понимать основной синтаксис. Задачи, использующие JavaScript, построены так, что прежде всего направлены на построение правильного порядка действий. В особенности, этот навык пригодится вам на втором и на заключительном этапе.

Hard skills для финала

1. Программирование на С/С++

С этим языком программирования вам предстоит столкнуться в работе непосредственно с программируемыми устройствами: микроконтроллерами, приемопередатчиками и пр. Поэтому из всех языков именно этой группе стоит уделить особое внимание, в том числе основным понятиям объектно-ориентированного программирования. Однако этот навык пригодится вам только на заключительном этапе.

2. Программирование микроконтроллеров семейства STM32

Этот навык пригодится вам на заключительном этапе непосредственно при работе с оборудованием. Если вы владеете навыком программирования на С/С++, то овладение этой компетенцией дастся вам гораздо проще. Также поможет опыт работы с Arduino. Стоит понимать основы работы с микроконтроллерами семейства STM32 в среде STM32CubeIDE, однако не стоит переживать, если вы раньше не сталкивались с таким родом деятельности, так как часть заданий посвящена знакомству со средой разработки и азам работы в ней с STM32. Помимо этого между вторым и заключительным этапом профиль проводит мастер-классы и вебинары, посвященные данной теме и как правило с возможностью поработать непосредственно с «железом». 

3. Знакомство с ПО проектирования электрических схем и трассировки печатных плат (например, KiCad) / электротехника и навык пайки

Данный навык пригодится вам для задачи по проектированию электрических схем. Но в зависимости от формата заключительного этапа эта задача может иметь разную постановку. Имеет смысл ознакомиться с задачами финала 2020/2021 и 2021/2022 сезонов по схемотехнике, чтобы примерно представлять, какие именно знания и навыки будут востребованы.

4. Прием и передача радиосигналов

Для решения задачи финала нужно понимать, что такое несущая частота, модуляция и спектр сигнала, знать, как сформировать и передать пакет данных, используя приемопередатчики. Скорее всего, задача также будет включать в себя программирование самого приемопередатчика. В рамках подготовительных вебинаров и мастер-классов часть обозначенных тем будет разбираться, однако самоподготовка никогда не бывает излишней.

Численность команды и роли

Для участия в профиле «Спутниковые системы» оптимально собрать команду из 4-х человек. Учитывайте, что на втором и особенно на заключительном этапах задачи составляются таким образом, чтобы выделить четыре тематических направления, поэтому при формировании команды важно распределить роли.

1. Программист микроконтроллеров, системный инженер

Ваша задача - написание алгоритмов управления бортовыми устройствами спутника формата Cubesat, разрабатываемого Вашей командой, а также общий контроль конструкции и работы аппарата в целом.

2. Инженер связи

Вашей задачей будет наладить канал связи: необходимо будет реализовать как «железную» часть радиоканала, так и его программную часть. 

3. Схемотехник / электротехник

Задачи и технологии космических аппаратов практически всегда в чем-то, да уникальны, поэтому их разработка обычно включает в себя создание новых приборов и устройств, в том числе собственных электронных схем. Ваша задача включает такую разработку для обеспечения работы бортового научного оборудования.

4. Баллистик, проектировщик миссии

Разработка космической миссии никогда не ограничивается производством спутника. Ваша задача - проектирование работы аппаратов на орбите, включая расчеты орбитального движения, обеспечение энергобаланса с учетом орбитального движения, а также планирование взаимодействия между аппаратами миссии и наземными центрами управления. 

Распределение ролей не является строго обязательным, однако учитывайте то, что направлений работы на заключительном этапе будет четыре, по числу участников. Поэтому каждому участнику команды стоит тщательно подготовиться к тому, что будет ждать его на финале. Следите за тем, чтобы кто-то из вас не был перегружен, а кто-то недогружен.

Если вы можете закрыть более одного направления задач — это только в плюс, так как при столкновении в работе со сложными ситуациями вы сможете помочь друг другу. Поэтому мы рекомендуем всем участникам готовиться по нескольким направлениям — так получается эффективнее выполнять командные задачи в целом и дает возможность подхватывать провисающие задачи.

Среди ролей отдельно не выделена роль координатора — это мы оставляем на ваше усмотрение. Иногда эта роль для команды бывает просто необходима, иногда — нет. Каждая команда индивидуальна, и лучше вас никто не найдет друг с другом общую волну. Однако стоит понимать, что важно то, чтобы вы уже на втором этапе и на этапе предфинальной подготовки учились работать как слаженный механизм.

Материалы подготовки

Организаторы

Партнеры

background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image
background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image