В апреле 2020 года стали известными итоги конкурса «У.М.Н.И.К. 2019» (участник молодежного научно-инновационного конкурса) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
Эксперты отметили 14 проектов молодых омских ученых, которые получат финансирование. «Коммерческие Вести» продолжают знакомить читателей с авторами наиболее интересных идей.
Грант в 500 тыс. рублей жюри конкурса «У.М.Н.И.К.» присудило автору проекта «Разработка коротковолновой системы связи с удаленным ретранслятором для судов речного и морского флота» студенту 4 курса ОмГТУ Павлу ТАРАСОВУ. Обозреватель «Коммерческих Вестей» Анастасия ИЛЬЧЕНКО узнала у него об особенностях проекта, а также о том, на что он планирует направить средства гранта.
– Павел, расскажите про идею вашей разработки.
– Иртышское пароходство и пароходства других бассейнов рек очень заинтересованы в нашей разработке. Речь идет о ретрансляторах КВ-связи для различных рек России, включая Иртыш и Обь. Особенность распространения коротковолновых волн состоит в том, что они отражаются от ионизированных слоев атмосферы, как от зеркала, и возвращаются на Землю за тысячи километров от места нахождения передатчика. В зоне радиусом 1 – 1,5 тыс. км радиосвязь на коротких волнах практически невозможна. Проблему радиосвязи в данном радиусе мы предлагаем решить за счет использования ретранслятора, который удален от обслуживаемой им зоны на расстояние порядка 2,5 тыс. км, она является наиболее оптимальной для связи на коротких радиоволнах.
– А как это выглядит на практике?
– Пока судно находится вблизи речного порта, радиосвязь между ними есть, но как только оно удаляется от речного порта на расстояние более чем 50 км, радиосвязь между ними нарушается. А мы, вместо того чтобы передавать сообщение «судно – речной порт», отправляем его от периферийной радиостанции на ретранслятор, который находится от нее на расстоянии больше чем две тысячи километров, что обеспечивает наилучшие условия для приема этого сигнала ретранслятором. Ретранслятор переизлучает принятый им сигнал на другой частоте, что, в свою очередь, обеспечивает уверенный прием сообщения всеми радиостанциями в обслуживаемой ретранслятором зоне.
– Как возникла идея?
– Частично она принадлежит моему научному руководителю профессору ОмГТУ Виталию Львовичу ХАЗАНУ. Он в своей диссертации предлагал использовать систему с похожим принципом связи, но, в отличие от выше упомянутой, работающей только в телеграфном режиме, аналогично режиму SMS в сотовых сетях связи. Реализация такой огромной системы – вещь сложная, поэтому мы пока планируем сосредоточиться на воплощении ее только для речного флота и только в режиме ретрансляции речи.
– Какие особенности у вашей разработки?
– Предлагаемый вариант повышения эффективности коротковолновой связи не требует особых изменений в регламенте связи речных судов, что очень выгодно как с практической точки зрения, так и с материальной, так как при внедрении этого варианта связи нет необходимости приобретения нового связного оборудования для судов и береговых радиоцентров.
– Что представляет собой ретранслятор?
– Это приемник и передатчик. Их мы берем уже готовыми, нужно только обеспечить их электрическое сопряжение. На одной частоте радиосигнал принимается, а на другой излучается.
– Вы впервые участвовали в конкурсе «У.М.Н.И.К.»? 500 тыс. рублей потратите на приобретение техники?
– Да, впервые. Сейчас подписываем соглашение на получение гранта. Сумма будет разделена на два года. В первый нам выделят 200 тыс. рублей, во второй – 300 тыс. Они пойдут на приобретение аппаратуры и проведение испытаний как в лабораторных, так и в реальных условиях. Мы отправим ретранслятор за тысячу километров от Омска. И постараемся сделать компьютерное управление, чтобы его можно было удаленно контролировать. Сейчас ищем передатчик для ретранслятора.
– Какой мощности нужен передатчик, чтобы завершить работу над проектом?
– Желательно иметь мощность передатчика 1 кВт, но на этапе исследований постараемся ограничиться 100 Ваттами. Общее число передатчиков для всех бассейнов рек России должно быть не менее пяти.
– Как они должны быть расположены, чтобы хватило на такую огромную территорию?
– Эти расчеты освещены в докторской диссертации Виталия Львовича. В частности, речь идет о расположении их в Волгограде и Красноярске. Скажем, из Омска мы сможем обслуживать Волгу, а ретранслятор в Волгограде – бассейн Иртыша и Оби.
– Какова же стоимость одного ретранслятора?
– Она зависит от его мощности. 200 тыс. рублей хватит на ретранслятор мощностью порядка 100 Вт.
– Кто является основным потребителем? Пароходства?
– Пока да, но после конкурса мы узнали, что, например, МЧС заинтересовано в данной разработке. Дело в том, что все регионы имеют в районах коротковолновые радиостанции, которые предназначены для использования при ЧС, но они оказываются малоэффективными, поскольку между районами и региональными центрами расстояние, как правило, не превышает 1000 км. Поэтому и в данном случае целесообразно использовать удаленные от обслуживаемой зоны коротковолновые ретрансляторы.
– Вы тестировали устройство или идея пока отработана только в теории?
– Мы в настоящее время уже разработали макет, на котором проверили идею ретрансляции КВ-сигналов. Делали это с помощью японских коротковолновых радиостанций мощностью 10 Ватт. Одна радиостанция выполняла функции передатчика, другая – приемника. Предварительные лабораторные испытания показали хорошие результаты – прекрасная слышимость, чистый звук.
– Каким образом ваша идея может быть коммерциализирована?
– Первая наша задача – проведение исследований и демонстрация технических возможностей коротковолновых систем связи. Далее мы надеемся заключить договоры с пароходствами бассейнов рек России на монтажные работы по установке ретрансляторов в соответствующих городах для обслуживания судов.
– Вы будете шифровать вашу информацию?
– Нет, мы пока не собираемся это делать. Устройство рассчитано на передачу простой информации, поэтому ее шифрование не требуется. Но в принципе, если это потребуется, мы можем обеспечить и криптографическую защиту передаваемой информации.
– В других конкурсах вы участвовали?
– На Пятом всероссийском конкурсе студенческих научных и конструкторских объединений представлял, чем занимается наше студенческое конструкторское бюро «Цифровая обработка сигналов на программируемых логических схемах». После этого конкурса захотелось чего-то большего, поэтому предложил нашему руководителю Артему Павловичу АВЕРЧЕНКО побороться за грант «У.М.Н.И.К.а».
– А чем занимается ваше СКБ?
– Например, группа из двух человек делала прибор для измерения вязкости жидкости. Это был заказ, ребята с ним успешно справились. На конкурсе я рассказал, что мы готовимся воплотить проект «Марс», который описан в работе Виталия Львовича, а также представил макет устройства для экологического мониторинга. Предполагалось, что на автобус будут навешиваться датчики, собирающие информацию со всего города. Это позволило бы регулярно обновлять карту у экологического центра в Птичьей гавани не со стационарных постов, а с мобильных, что сделало бы ее более точной.
– Весьма актуально. И какова судьба проекта?
– Он еще в разработке. Возникли небольшие проблемы с набором датчиков, и идут споры, как передавать информацию с автобуса – от одного транспортного средства к другому и на определенной остановке скидывать ее либо каждый автобус будет отправлять все сам.
– А вас не смущает идея прикрепить датчики на автобусы, которые некоторые экологи считают одним из самых серьезных факторов загрязнения в Омске?
– Согласен, автобусы – это проблема, да и сама дорога – один из наиболее активных факторов загрязнения. Но смысл идеи в том, что посты должны быть мобильными. А для ее обеспечения что-то вместо общественного транспорта сложно придумать. Забор воздуха будет происходить через трубку, в которой находятся датчики. Пока точки забора нет, трубка закрыта, когда автобус подъезжает к точке, створки открываются, воздух продувается и идет определение контролируемых параметров.
– Очень интересная идея. Павел, а чем вы увлекаетесь в свободное время?
– Как и многие, компьютерными играми, а также настольными. Люблю читать фантастику. Иногда хожу в тренажерный зал. Мне нравится во время летнего отдыха путешествовать, я предпочитаю не тюлений отдых, а, когда есть возможность, обследовать местность, узнавать о культуре и традициях проживающих там людей.
Биография
Павел ТАРАСОВ родился 28 января 1999 года в Омске. В 2016 году окончил гимназию № 26 и поступил в ОмГТУ на радиотехнический факультет. В 2021 году окончит вуз. Холост.
