Константин Маскаев
Космос - это не только бездонное небо над головой и далекие-далекие звезды, свет которых движется к нам миллионы лет. В определенном смысле здесь, на Земле, мы тоже часть космоса. Мы живем в нем, он нас окружает, а еще мы совершенно незаметно и совершенно естественно используем в повседневной жизни, в быту и на работе космические технологии. “Технологии будущего”, как говорили еще какой-то десяток лет назад. А сегодня само это выражение ушло из употребления. Быть может, потому, что будущее уже стало привычным настоящим, хотя продолжает и продолжает удивлять

Отчетливее всего понимаешь это, когда знакомишься с разработками Института космической техники и технологии (ИКТТ), что в составе Национального центра космических исследований и технологий Казкосмоса. Мы как-то до обидного несправедливо отдаем пальму технологического первенства японцам, немцам, американцам, россиянам и китайцам, а сами подчас просто не знаем, какие смелые и продуктивные идеи воплощаются в стенах небольшого, но очень целеустремленного исследовательского института, спрятавшегося в непритязательном микрорайоне довольно далеко от академического центра Алматы.
Основное направление, как и следует из названия, - это космическая деятельность. Но поскольку все передовое, что рождалось для космоса, находит эффективное применение и на Земле, одним из векторов развития в институте выбрали использование высокотехнологичной продукции в различных сферах экономики страны.
Что касается космоса, то в институте разрабатывают математические модели, алгоритмы и программное обеспечение систем космической связи, навигации, управления космическими аппаратами, разрабатывают методы, технологии и программное обеспечение обработки и анализа информации с космических аппаратов научного, технологического и других назначений.
Например, по заказу национальной компании “Қазақстан Ғарыш Сапары” изготовили 50 дифференциальных станций и специализированное программное обеспечение для системы высокоточной спутниковой навигации. Разработали оптико-электронный прибор, звездный датчик, который поможет космическому аппарату определить координаты. Теперь с помощью этой “зрительной трубы” можно сориентироваться относительно звезд, а бортовой компьютер вычислит положение аппарата в пространстве.
В одной из лабораторий разрабатывают и уже могут показать наноспутники различного назначения, которые отправятся в космос, чтобы собирать данные и передавать их на землю.
К слову, решение задачи по сбору, передаче, обработке и представлению данных на Земле требовалось еще раньше, чем в космосе. Но прежде препятствием могло стать простое отсутствие сетей связи или электричества. Появление спутниковой и сотовой связи несколько упростило эту проблему, хотя всякий раз ее решение обеспечивается за счет использования сложных высокотехнологичных процессов.
Институт уже разработал системы сбора данных, которые способны снимать показания с различных произвольных датчиков. Это могут быть, например, координаты объекта, расход топлива, уровень воды в водоеме, температура окружающей среды или почвы, уровень радиации, открыта или закрыта дверь на объекте, было ли проникновение на объект... Что угодно. Например, нужно постоянно собирать данные о состоянии нефте- или газопровода, о работе транзитирующих устройств. Заказчики такой информации - люди мобильные, и им постоянно требуется знать о текущих процессах.
Собрав данные, следует решить другую сложную задачу - передать их. Хорошо известно, что сети сотовой связи покрывают только 40 процентов территории страны. На остальной части никакой привычной общедоступной связи нет. Остается только один вид связи - космическая, спутниковая. Посредством этой связи данные с датчиков передаются в диспетчерский центр. Институт в том числе разрабатывает программное обеспечение для этих процессов. Делается это на базе облачных технологий, то есть через вэб-доступ, что дает заказчику возможность увидеть состояние своего контролируемого объекта, находясь в любой точке и в любое время.
Но чаще всего там, где нет связи, нет и электричества. Поэтому вторая важная задача - обеспечить автономно работающий прибор на отдаленной территории питанием. Жизнь заставила разработать еще и автономные системы питания терминалов - компактные ветрогенераторы и солнечные батареи. Теперь в произвольной точке Казахстана можно ставить терминал, снабженный своей небольшой электростанцией, ветровой или солнечной - в зависимости от природных условий, которая обеспечит работу прибора.
С недавнего времени разработки института стали незаменимы в экстренных ситуациях. Речь о крупном республиканском проекте ЭВАК - экстренный вызов при авариях и катастрофах. Его задача сократить время реакции экстренных служб на чрезвычайные обстоятельства, чтобы обеспечить тот самый условный “золотой час”, в который шансы на спасение пострадавшего несоизмеримо выше.
На автомобиль устанавливается небольшой, произведенный в институте, терминал, чуть больше смартфона, который связан с известными системами глобального позиционирования и навигации типа ГЛОНАСС и GPS. Он также снабжен модулем связи и акселерометром. Акселерометр определяет момент аварии, удара, опрокидывания автомобиля и включает модуль связи с диспетчерским пунктом Единой экстренной службы “112”, куда отправляет координаты, тип или марку автомобиля - стандартизированный в Европе, России и других странах минимальный первичный набор данных. Даже если казахстанская машина, оборудованная терминалом, попадет в аварию где-то за рубежом, местный диспетчер получит те же данные. Одновременно система включает и устанавливает голосовое соединение - громкую связь, чтобы водитель или пассажиры, даже если они лишены возможности двигаться, имели возможность сказать, что произошло, какая помощь требуется и как скоро. Если в потерпевшем аварию автомобиле молчат, аварийные службы отправляются автоматически.
Данные передаются через сети GSM. Но в институте есть разработка для территорий, не покрытых сотовой связью, и в таких случаях предусмотрена возможность передачи данных через спутниковые каналы. На автомобилях, которые выпустят в 2017 году и позже, такой терминал будет установлен еще на заводе в составе штатной комплектации. Можно также дооснастить любой автомобиль более раннего года выпуска.

Есть смысл оснастить такими приборами и службы быстрого реагирования - возможностью фиксации маршрута передвижения, времени прибытия на место происшествия, голосовой записи того, что происходит. Терминал же для медицинских служб может быть оснащен датчиками показаний состояния пострадавшего, таких как пульс, температура, давление. Два года назад совместно с МЧС систему внедряли на наиболее аварийных трассах, и она себя хорошо показала. Спасатели были довольны.
Терминалы делают прямо в институте. Программное обеспечение разработано здесь же. Экспериментальный образец диспетчерского пункта показывали в комитете транспорта Министерства по инвестициям и развитию. Следующим шагом должно стать повсеместное внедрение этой технологии в транспортные компании страны, перевозящие пассажиров и различные грузы, и создание необходимой информационно-коммуникационной инфраструктры.
Космические технологии оказались уместны и в коммунальном хозяйстве. По заказу Алматинских теплосетей реализован проект установки модемов для сбора и передачи данных с общедомовых приборов учета расхода воды и теплоносителя, и на сегодняшний день уже выпущено свыше 1000 таких терминалов.
По заказу компании “Точприбор” институт изготовил 50 комплектов психодиагностического комплекса “Аксункар” - аналога полиграфа, “детектора лжи”. Терминал снимает показания с датчиков, расположенных на испытуемом, и фиксирует малейшие изменения частоты пульса и дыхания, температуры, потоотделения. По ним можно судить об эмоциональном состоянии человека в течении опроса, анкетирования или допроса.
Специалисты института “научили” свои устройства следить за перемещением машин, отслеживать пути миграции полчищ саранчи, они помогают маркшейдерам и геодезистам рисовать схемы, уточнять и корректировать карты. Все это с возможностью использования электронных карт Google, Yandex, OpenStreetMap, любых растровых и векторных карт заказчика.
В 2014 году ИКТТ стал участником международной выставки вооружений KADEX-2014 в Астане, где представил девять видов продукции двойного назначения, которые могут использоваться военными специалистами.
Институт является участником Межгосударственной радионавигационной программы государств СНГ и выполняет пилотный проект по созданию аппаратно-программного комплекса управления международными транспортными коридорами, проходящими по территориям государств - участников СНГ.
Что следует из вышеизложенного? Разработки ИКТТ для земных наших нужд не что иное, как пример своих собственных отечественных передовых технологий. Наши ученые далеко не аутсайдеры в прикладной науке. В команде специалистов института бок о бок трудятся математики, программисты, проектировщики, электронщики. Цикл от замысла до воплощения в “железе” и создания программного обеспечения реализуется в стенах этого института. Это удобно тем, что доводку, корректировку, совершенствование можно провести наиболее оптимально, без временных потерь. Проектирование, исследовательская работа и производство сосредоточены в соседствующих лабораториях. Кроме того, это способствует сохранению интеллектуальной собственности в границах института. И продукцию эти светлые головы, можно сказать, пропускают через руки - монтаж, пайка, сборка при визуальном и приборном контроле. Могут потянуть тысячные тиражи. Рука набита. Здесь подошли уже к осознанию, что от производства электронных плат нужно переходить к производству чипов. Весь функционал можно уместить в многократно меньших габаритах. Правда, пока ни в институте, ни в стране нет соответствующего оборудования, приходится заказывать за рубежом.
В период кризиса финансирование сократилось в половину. Стараются компенсировать дефицит средств за счет выполнения заказов по договорам. В институте постоянно ищут клиентов, которым необходима высокотехнологичная продукция. Могут предложить как из уже имеющегося арсенала, так и взяться за разработку или создание отечественных аналогов приборов зарубежного производства. О тех проектах, которые существуют в форме идей или пока, словами известной песни, “лежат на чертежном столе”, мы не говорим. Их десятки. Они ждут и своей очереди, и своего заказчика.