Во время восхождения на Эльбрус «Лидеры России» провели испытания станции аварийно-спасательной связи
Испытания прототипа системы аварийно-спасательной связи для работы в экстремальных условиях провел автор проекта «Восхождение на Эльбрус», руководитель Центра компетенций технологического развития ТЭК Минэнерго России, победитель первого сезона конкурса «Лидеры России» – флагманского проекта президентской платформы «Россия – страна возможностей» – Олег Жданеев. Он взошел вместе с командой финалистов «Лидеров России 2020» на гору Эльбрус и вышел на радиосвязь с вершины самой высокой точки России и Европы.
Традиционные технологии связи практически неприменимы в горных условиях, а во многих регионах, включая Арктику, и вовсе недоступны. Это приводит к отсутствию какой-либо возможности обеспечить оперативную и доступную связь на большей территории нашей страны. Вместе с тем, развитие микроэлектроники и цифровой обработки сигналов позволяет вывести на новый уровень такие традиционные виды дальней связи, как радиосвязь на КВ с использованием радиоволн, отражающихся от ионосферы Земли, и обеспечить покрытие аварийной радиосвязью 100% территории России без использования сотовой сети или спутника.
В основе системы лежат современные технологии радиосвязи, использование которых стало возможным с развитием высокочастотной микроэлектроники и способами напрямую «оцифровывать» радиосигнал с антенны, работать с ним как с потоком цифровой информации, а не аналоговым радиосигналом. Это позволило объединить классическую радиосвязь и компьютерные технологии обработки данных.
«Испытания станции проводились в суровых условиях экспедиции на высшую точку России и Европы – гору Эльбрус. На заключительном этапе станция была развернута на вершине Эльбруса и осуществлена радиосвязь с несколькими радиолюбителями страны. На каждой точке выхода в эфир во время экспедиции на горе мы встречали альпинистов-радиолюбителей, которые оказывали нам поддержку и подчеркивали важность наличия такого типа связи в горах для аварийно-спасательных задач. Расчёты прохождения подтвердились. Зона покрытия оказалась даже больше, чем мы ожидали до испытаний. По итогам можно сделать положительный вывод о применимости такого способа связи в аварийных и экстремальных ситуациях, поскольку станция продемонстрировала свою надежность и работоспособность», – прокомментировал Олег Жданеев.
По словам Олега Жданеева, главной задачей испытаний было определение необходимых характеристик радиостанции, то есть предназначенных для относительно длительной автономной эксплуатации в жестких условиях. Это требования к энергопитанию, эргономике, простоте эксплуатации, скорости развертывания и других характеристик. В ходе прохождения испытаний были осуществлены развертывание радиостанции и установка, как цифровой, так и голосовой радиосвязи из трех пунктов маршрута: базовый, промежуточный лагерь на 4000 метрах, вершина горы Эльбрус. Радиосвязь была установлена как с базовыми станциями, обеспечивающими слежение (Таганрог, Воркута, Новосибирск), так и в голосовом и цифровом режиме с радиостанциями-радиолюбителями Москвы, Екатеринбурга, Челябинска.
В ходе испытания прототипа системы под рабочим названием НИР «GION» (Global Ionospherical Open Network) Олег Жданеев передал данные телеметрии и показатели здоровья участников подъема с вершины Эльбруса напрямую в Москву и Челябинск с использованием новейшей технологии цифровой радиосвязи. На земле испытаниями руководил суперфиналист «Лидеров России 2020», Мастер Спорта по радиосвязи на КВ, Дмитрий Осипкин.
На основе полученных данных планируется разработать устройство, которое уже может пойти в мелкосерийное производство и опытную эксплуатацию. Важно, что система не ограничивает вес, размеры, питание и пр. конечных устройств. Само конечное устройство может быть размером с большой современный смартфон с таким же интуитивно понятным управлением. Фактически его размеры ограничены только объемом и устойчивостью к температурным режимам батарей. При этом электроника обеспечивает гарантированную работоспособность в диапазоне температур от -70 до +70 и во всех известных на Земле условиях давления и влажности, в том числе в арктических и высокогорных условиях.
Идея создания проекта родилась как ответ на насущный запрос обеспечения связью со 100% покрытием всей территории Земли. Эта связь должна обеспечивать возможность передать важную информацию в любую точку планеты. Примером такой информации могут быть координаты сигнала бедствия, вызов экстренных служб, сообщение об аварии, передача гидрометеорологической информации и даже финансовых транзакций. Сейчас все эти задачи решаются с помощью сотовой связи, спутниковой связи (но она очень дорога, сложна в реализации и использовании), различных выделенных радиосистем (NBIoT, LoraWAN, WiMAX, Tetra, но все они имеют недостатки, присущие и сотовой связи) и обычной голосовой радиосвязи (КВ и УКВ).
«Последние 20 лет ознаменовались бурным развитием мобильной связи. Казалось бы, что нет такого уголка, где невозможно взять мобильный, набрать телефон и поговорить с друзьями, близкими, а также при необходимости вызвать скорую, пожарных, полицию. Но, несмотря на столь широкие и большие успехи, территория России покрыта мобильной связью лишь в пределах больших городов, федеральных трасс и значимых населенных пунктов, за их границами все вышесказанное просто невозможно. Основная цель проекта заключается в том, чтобы дать людям, находящимся на территориях без коммерческой сотовой связи, возможность «позвать на помощь, послать сигнал бедствия и обеспечить связь в трудных ситуациях. Все это стало возможным благодаря применению новых технологий в любительской радиосвязи на коротких волнах, – поделился Дмитрий Осипкин, председатель правления Фонда развития перспективных оборонных стратегий и технологий «Форпост», начальник радиостанции «Русского географического общества», суперфиналист конкурса «Лидеры России» 2020 из Новосибирска, один из авторов проекта. – Выбор этого проекта для меня не случаен по двум причинам. Во-первых, в Гусельниковском сельсовете, председателем совета депутатов которого я являюсь, до сих пор в одном населенном пункте отсутствует мобильная связь и невозможно быстро вызвать скорую помощь. Во-вторых, у меня почти 30-летний опыт в радиосвязи и радиофизике. Конечно, мне одному это было не под силу. В этом мне помогали, иногда даже не подозревая, радиолюбители почти 30-ти стран мира. Благодаря им удалось показать, что цифровая радиосвязь на КВ обладает способностью гарантированно доставлять сообщения по всему земному шару в любое время суток. Результаты проекта таковы, что нам удалось обеспечить те населенные пункты, где нет мобильной связи, возможностью вызвать службу быстрого реагирования». Часть данной работы Дмитрий Осипкин выполнил в виде социального проекта «Сердце Лидера».
Изначально в системе заложен ряд приоритетных уровней передачи информации: от непосредственной угрозы жизни человека, требующей немедленного реагирования и оказания помощи или сигналов бедствия, стихии, аварии, заканчивая передачей метеоданных, аналитической структурной информации с датчиков, юридических, финансовых или даже личных сообщений.
В качестве примеров, в которых была бы полезна система НИР «GION» можно привести несколько ситуаций. В 2019 году при восхождении на «Эльбрус» группа альпинистов «Лидеров России» случайно обнаружила и спасла замерзающего школьника, уже потерявшего сознание. Какие-либо средства связи, позволяющие позвать на помощь или принять такой сигнал и у школьника, как и у группы в похожей ситуации отсутствовали, поэтому его спасение было чистой счастливой случайностью. Если бы была возможность оперативной связи, то жизнь и здоровье этого человека были бы в безопасности, а помощь могла прийти гораздо быстрее.
Кроме того, «Русское географическое общество» ежегодно отправляет несколько десятков экспедиций как по стране, так и за рубеж. Часто связь с такими экспедициями нестабильна, а то и вовсе недоступна до момента входа в зону действия сотовой связи. Соответственно при возникновении экстренных ситуаций экспедиция может рассчитывать только на свои силы.
Также в российской арктической зоне во многих местах фактически отсутствует любая цифровая связь, как сотовая, так и спутниковая. Затруднена или даже невозможна передача данных метеостанций, что сдерживает развитие их сети и ухудшает прогнозы погоды, нет постоянной связи с поселениями и кочевьями коренного населения, сложность со связью и передачей информации с геологическими партиями, объектами нефтегазового комплекса и инфраструктуры, транспортом.
Авторы проекта: Дмитрий Осипкин, председатель правления Фонда развития перспективных оборонных стратегий и технологий «Форпост», начальник радиостанции «Русского географического общества», суперфиналист конкурса «Лидеры России» 2020 из Новосибирска, Алексей Гаврилов, кандидат технических наук из Научно-исследовательского института Космического приборостроения, Олег Жданеев, кандидат физико-математических наук, руководитель Центра компетенций технологического развития ТЭК ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России. А также межрегиональная научно-техническая команда ООО «Ратем» из города Таганрог: Василий Васильев, руководитель отдела систем связи, Виталий Михайловский, руководитель отдела проектирования программно-определяемых платформ Эдуард, Прудкий, руководитель службы радиообеспечения РГО ЯНАО, руководитель испытаний комплексной системы связи ООО «Ратем» в условиях Крайнего Севера из Москвы. Проект был разработан при поддержке Александра Торшина, члена Общественного совета при МЧС России, кандидат юридических наук, Заслуженный юрист Российской Федерации.