Инновационные технические решения в системах связи

Номинация конкурса:

Инновационные технические решения в системах связи.

Тип проекта:

Проект посевной стадии (Seed — проект)

Тема проекта :

Подводная связь.

Заявитель проекта :

; 35 лет ; научный сотрудник

Организация представляющая проект :

-К»

2.  Аннотация.

Так как электромагнитные радиоволны под водой не распространяются, современная связь под водой осуществляется только по кабелю, что существенно ограничивает свободу перемещения батискафа или аквалангиста от исследовательского судна, а если такового нет как на затонувшей подводной лодке, то нет связи с экипажем и зачастую он обречен. Некоторые морские животные ( касатки) общаются в стае ультразвуком. Человек использует ультразвуковые эхолоты для поиска рыбы с дальностью до 100 метров.

Авторский коллектив сделал лабораторный образец ультразвукового лазера (УЗЛ) и провел исследования по возможным применениям, среди которых реальная возможность осуществлять связь под водой на расстоянии до 100 километров, а значит с помощью буев ретрансляторов покрыть системой подводной связи не только территориальные воды но и зоны экономических интересов мирового океана.

Суть разработки состоит в том, что в качестве подводного передатчика для подводной связи используется впервые созданный авторским коллективом УЗ лазер, который имеет все такие же преимущества как и оптический лазер по сравнению с лампочкой, а именно : интенсивность луча в 1 млн. раз больше, дальность под водой — до 100 км,. Преимущество по сравнению с кабелем — это мобильность.

Как любое фундаментальное открытие проект имеет множество областей применения. Кроме подводной связи, свойство малой расходимости луча можно использовать для подводных лазерных прицелов, подводной и подземной локации ( смотреть что в Пирамиде и под ней, динамику подземных напряжений перед землетрясением). Свойство когерентности можно использовать для объемной голографической УЗИ диагностики внутренних органов и голографической фотографии. Свойства высокой интенсивности УЗЛ позволяют (экспериментально подтверждено) рвать углеводородные цепочки создавая жидкие бездымные топлива из угля и парафинов, уменьшать вязкость нефти и парафиновых отложений в 10 раз, рвать в резонанс молекулу воды на водород и кислород со 100 кратным выигрышем в энергии, создавать сверхединичные теплогенераторы с 25 кратным «КПД» (экспериментально доказано), что является хорошей предпосылкой для создания автономных УЗЛ и по их аналогии автономных оптических лазеров для получения оптоволоконного кабеля практически любой длины без усилительных станций. Это технологический и экономический прорыв в освоении богатств мирового океана и решение социальных энергетических проблем.

На основе подводной связи можно делать дешевую и надежную систему подводного видеоконтроля и защиты (беспилотники вместо подводных лодок) морских границ, аналогично сухопутной, что несоизмеримо дешевле чем содержать пограничные надводный и подводный флоты.

Продажа подводных телефонных и телевизионных средств связи для дайверов, спасателей, глубоководных батискафов, беспилотных аппаратов, международных подводных станций, в страны водного туризма, добычи полезных ископаемых на шельфах морей и подо льдами Северного Ледовитого океана. Для Родного Отечества — создание морского «ГЛОНАСа» - подводной системы пограничного контроля и защиты морских рубежей.

Заявитель предполагает организацию серийного производства систем подводной связи как минимум трех модификаций:

- для дайверов,

- для подводных беспилотников (аналог воздушного),

- для подводной системы пограничного контроля и защиты морских рубежей.

-  3. Информация о заявителе :

- 

-  35 лет

-  роль — соавтор, вдохновитель и организатор проекта

-  М. О.,г. Химки, МОУ СОШ №3, учитель

-  почтовый адрес : 141400, М. О.,г. Химки, Ленинский проспект,11«А»-1

-  номер телефона : 89161949854

-  e-mail : *****@***ru

Организация заявителя :

-  название организации: -К»

-  Адрес : юридический — г. Химки, Чкалова, 5, фактичекий - Химки, Ленинский пр.11А-1

-  e-mail : *****@***ru , www. invent-k. ru

-  Руководитель,

-  номер телефона 8(495)5754096, 8(916)1949854

-  Направления деятельности: разработка новых идей в физике и энергетике

-  Инновационный потенциал:

-  --1. Разработка антистоксовой композиции редкоземельных элементов для защиты товаропроизводителей от контрафакта.

-  --2.Способ и устройство резки оптоволокна при производстве фоконов, позволяющий в 23 раза увеличить выход годных.

-  --3. 3D — звуковая приставка к музыкальному центру.

4.  Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.

Так как электромагнитные радиоволны под водой не распространяются, современная связь под водой осуществляется только по кабелю, что существенно ограничивает свободу перемещения батискафа или аквалангиста от исследовательского судна, а если такового нет как на затонувшей подводной лодке, то нет связи с экипажем и зачастую он обречен. Некоторые морские животные ( касатки) общаются в стае ультразвуком. Человек использует ультразвуковые эхолоты для поиска рыбы с дальностью до 100 метров. Французы запатентовали название «Ультразвуковой лазер», который по сути таковым не является, поэтому дальше дело не пошло.

Авторский коллектив сделал лабораторный образец ультразвукового лазера (УЗЛ) или точнее ультразвукового квантового генератора и провел исследования по возможным применениям, среди которых реальная возможность осуществлять связь под водой на расстоянии до 100 километров, а значит с помощью буев ретрансляторов покрыть системой подводной связи не только территориальные воды но и зоны экономических интересов мирового океана. Ранее проект нигде не представлялся.

5. Сущность предлагаемой разработки.

Суть разработки состоит в том, что в качестве подводного передатчика для подводной связи используется впервые созданный авторским коллективом УЗ лазер, который имеет все такие же преимущества как и оптический лазер по сравнению с лампочкой, а именно : интенсивность луча в 1 млн. раз больше, дальность под водой — до 100 км, расходимость до 0,0001 за счет когерентности излучения. Преимущество по сравнению с кабелем — это мобильность.

Французский УЗЛ состоит из пьезокерамического точечного источника ультразвукового излучения, на который «надели» резонатор — это всё равно что на корову надеть кузов авто и назвать автомобилем — это вообще не лазер и о преимуществах перед ним говорить не приходится. Поэтому близких аналогов подводной связи нет, как нет УЗ лазеров.

Как любое фундаментальное открытие проект имеет множество областей применения. Кроме подводной связи, свойство малой расходимости луча можно использовать для подводных лазерных прицелов, подводной и подземной локации ( смотреть что в Пирамиде и под ней, динамику подземных напряжений перед землетрясением). Свойство когерентности можно использовать для объемной голографической УЗИ диагностики внутренних органов и голографической фотографии. Свойства высокой интенсивности УЗЛ позволяют (экспериментально подтверждено) рвать углеводородные цепочки создавая жидкие бездымные топлива из угля и парафинов, уменьшать вязкость нефти и парафиновых отложений в 10 раз, рвать в резонанс молекулу воды на водород и кислород со 100 кратным выигрышем в энергии, создавать сверхединичные теплогенераторы с 25 кратным «КПД» (экспериментально доказано), что является хорошей предпосылкой для создания автономных УЗЛ и по их аналогии автономных оптических лазеров для получения оптоволоконного кабеля практически любой длины без усилительных станций. Это технологический и экономический прорыв в освоении богатств мирового океана и решение социальных энергетических проблем.

6. Права на интеллектуальную собственность.

Все используемые технические решения являются только оригинальными авторскими разработками, которые предполагается защищать патентами и ноу-хау

7. Конкурентные преимущества. .

На основе подводной связи можно делать дешевую и надежную систему подводного видеоконтроля и защиты (беспилотники вместо подводных лодок) морских границ, аналогично сухопутной, что несоизмеримо дешевле чем содержать пограничные надводный и подводный флоты.

8. Рынок сбыта.

Продажа подводных телефонных и телевизионных средств связи для дайверов, спасателей, глубоководных батискафов, беспилотных аппаратов, международных подводных станций, в страны водного туризма, добычи полезных ископаемых на шельфах морей и подо льдами Северного Ледовитого океана. Для Родного Отечества — создание морского «ГЛОНАСа» - подводной системы пограничного контроля и защиты морских рубежей.

По оценке Всемирного Совета по Туризму и Путешествиям (WTTC), объем товаров и услуг, производимых туристической индустрией составляет 10% валового мирового продукта, что делает туризм привлекательной отраслью сбыта инноваций. Например по данным (WTTC) суммарный эффект туризма на валовый внутренний продукт (прямой и косвенный) составил в 2000 году около 1 триллиона долларов в США, 107 млрд. в Китае и 20,9 млрд. в России.

9. Порядок коммерциализации результатов разработки.

Создан лабораторный образец УЗЛ, подтверждающий принципиальную возможность создания широкого номенклатурного ряда лазеров и средств подводной связи на их основе с широким спектром частот излучений, интенсивностей, дальности, расходимости, типов накачки, что входит в планы предстоящих работ. Экспериментальное подтверждение сверхединичной работы УЗЛ по тепловой энергии открывает большие перспективы разработки автономного УЗЛ без источников питания, а стало быть дешевой надежной и долгосрочной системы подводной связи.

Команда проекта состоит из 4-х человек: -соавтор, вдохновитель и организатор; — соавтор, инженер-физик, технический руководитель + 2 инженера - электронщика.

В настоящее время проект находится на стадии создания опытного образца.

Последовательность и сроки проведения работ:

-  создание демонстрационных действующих макетов подводных средств связи для подтверждения практической реализации теоретических разработок. Затраты 400 тыс. долларов. (2011г.);

-  организация спец. лаборатории и ее оснащение современной аппаратурой для настройки и аттестации электронных блоков и УЗЛ в сборе в процессе их изготовления.

Затраты 1,2 млн. долларов. (2012г.);

-  отработка схемных решений и принципов конструирования при создании образцов системы подводного конроля и защиты.

Затраты 1,5 млн. долларов. (2012-13гг.);

-  разработка, изготовление, КДИ и сертификационные испытания опытно-промышленных образцов подводных средств связи трех модификаций.

Затраты 3,0 млн. долларов. (2013-2014 гг.);

-  патентование разработок.

Затраты 250 тыс. долларов. (2014 гг.);

-  организация серийного изготовления подводных средств связи.

Затраты 4,8 млн. долларов. (2012-15гг.);

Итого по проекту в целом 11,15 млн. долларов.

Серийный выпуск продукции планируется на НПО им. .

Возможные риски связаны с энергоснабжением сети буев-ретрансляторов, которые устраняются созданием автономного УЗЛ, принципиальная возможность создания которого экспериментально подтверждена. Приняты меры по снижению рисков за счет экспериментального подтверждения многих других областей применения.

Предполагается одновременное создание средств подводной связи в 3-х модификациях:

- для дайверов,

- для подводных беспилотников (аналог воздушного),

- для подводной системы пограничного контроля и защиты морских рубежей

Калькуляция на изготовление единицы серийной продукции (Средства связи дальностью 10- 50-100км)

(доллары)

№ п/п	Статьи калькуляции	Дальность км
10	50	100
1	Основные и вспомогательные материалы, ПКИ	200	500	1000
2	Комплектующие изделия(конденсаторы)по спец. заказу	2000	7000	10000
3	ФОТ производственных рабочих	70	70	70
4	Социальный налог (26,28% от ФОТ)	18,4	18,4	18,4
5	Накладные расходы (150% от ФОТ)*	105	105	105
6	Производственная себестоимость (сумма 1 – 5)	2400	7700	11200
7	Прочие расходы	500	600	800
8	Полная себестоимость	2900	8300	12000
9	Рентабельность производства (17% от полной себестоимости)*	3393	9700	12204
10	Оптовая цена продаж с НДС(18%)	4000	10000	15000

Производственный план выпуска средств связи

( штуки )

п/ п	Дальность	Период с начала изготовления (мес.)
6	12	18	24	30	36
1	10 км	225	10025	13625	28025	85625	316025
2	50 км	-	225	10025	13625	28025	85625
3	100 км	-	-	225	10025	13625	28025

Итого: 225 10250 23875 51675 127275 429675

При стоимости 1 этапа – 1,5 млн. долларов.

Движение денежных средств, расчетная прибыль (табл. 1-3).

Таблица 1

ДВИЖЕНИЕ ДЕНЕЖНЫХ СРЕДСТВ И РАСЧЁТНАЯ ПРИБЫЛЬ при серийном изготовлении средств связи дальностью 10 км

( 1 этап серийного производства по договору с НПО им. )

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

- начало серийного производства – после завершения испытаний опытного образца:

- программа выпуска –3мес. по 25штук; 3 месяца по 50штук; и далее удваивается каждый квартал, достигнув 51200 штук в месяц в четвертом квартале третьего года;

- производственная себестоимость 2400 долларов;

- оптовая цена продаж завода изготовителя – 4000 долларов;

- розничная цена - 10000 долларов.

(млн. долларов)

№	Показатели	Период с начала изготовления (месяцы)
3	6	12	18	24	30	36
1	Объем продаж	0,25	0,5	2,0	8,0	32,0	128	512
2	Доход за выче-том НДС (18%)	0,205	0,41	1,64	6,56	26,2	105	420
3	Прибыль за вычетом зат рат на изгот.	0,105	0,205	0,84	3,36	13,4	53,8	215
4	Чистая при-быль в месяц за вычетом налога на прибыль (24%)	0,08	0,16	0,64	2,56	10,2	41,0	164
5	Нарастающий итог за вычетом затрат на освоение в размере 250 тыс. дол.* в том числе:	-0,01	+0,45	+3,29	+14,81	+60,9	+245,2	982,5
__	Инвент (82,5%)	_		2,58	12,21	50,1	202,2	810,4
__	НПО им (17,5%).	__		0,55	2,6	10,6	42,9	171,9

*из них 100 тыс. первичные оборотные средства на изготовление 1-ой партии.

Таблица 2

ДВИЖЕНИЕ ДЕНЕЖНЫХ СРЕДСТВ И РАСЧЁТНАЯ ПРИБЫЛЬ при серийном изготовлении средств связи дальностью 50 км

( 1 этап серийного производства по договору с НПО им. )

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

- серийное производство средств связи дальностью 50км планируется после завершения испытаний опытного образца, параллельно со средствами связи дальностью 10 км со сдвигом 6 месяцев.

- программа выпуска –3мес. по 25штук; 3 месяца по 50штук; и далее удваивается каждый квартал, достигнув 12800 штук в месяц в четвертом квартале третьего года;

- производственная себестоимость 7700 долларов;

- оптовая цена продаж завода изготовителя – 11200 долларов;

- розничная цена - 50000 долларов.

(млн. долларов)

№ п/п	Показатели	Период с начала изготовления генераторов 10 кВт (месяцы)
7	9	12	18	24	30	36
1	Объем продаж	1,25	1,25	2,5	10,0	40,0	160,0	640,0
2	Доход за вычетом НДС (18%)	1,025	1,025	2,05	8,2	32,8	131,2	525
3	Прибыль за вычетом затрат на изготовление	0,744	0,744	1,49	5,96	23,84	95,36	381,4
4	Чистая при-быль в месяц за вычетом налога на прибыль (24%)	0,565	0,565	1,13	4,52	18,08	72,32	289,3
5	Чистая при-быль нараста-ющим итогом за вычитом затрат по освоению в размере 600 тыс. долларов,* в том числе:	-0,035	+1,1	+4,49	+42,8	+106,2	+431,6	1733
__	Инвент (82,5%)	_		3,7	35,3	88,1	356	1430
__	НПО им (17,5%).	__		0,78	7,5	18,1	72,5	303

*из них 250 тыс. первичные оборотные средства для изготовления 1 –ой партии.

Таблица 3

ДВИЖЕНИЕ ДЕНЕЖНЫХ СРЕДСТВ И РАСЧЁТНАЯ ПРИБЫЛЬ при серийном изготовлении средств связи дальностью 100 км

( 1 этап серийного производства по договору с НПО им. )

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

- начало серийного производства – после завершения испытаний опытного образца:

- программа выпуска –3мес. по 25штук; 3 месяца по 50штук; и далее удваивается каждый квартал, достигнув 3200 штук в месяц в четвертом квартале третьего года;

- производственная себестоимость 11200 долларов;

- оптовая цена продаж завода изготовителя – 15000 долларов;

- розничная цена - 100000 долларов.

(млн. долларов)

№ п/п	Показатели	Период с начала изготовления (месяцы)
13	18	21	24	27	30	36
1	Объем продаж	2,5	5,0	10,0	20,0	40,0	80,0	320,0
2	Доход за выче-том НДС (18%)	2,05	4,1	8,2	16,4	32,8	65,6	262,4
3	Прибыль за вычетом затрат на изготовление	1,675	3,35	6,7	13,4	26,8	53,6	214,4
4	Чистая при-быль в месяц за вычетом налога на прибыль (24%)	1,273	2,546	5,09	10,18	20,36	40,72	162,9
5	Чистая при-быль нараста-ющим итогом за вычитом затрат по освоению в размере 700 тыс. долларов,* в том числе:	+0,273	+10,4	+25,7	+56,3	+117,4	+239,5	972,5
__	Инвент (82,5%)	_	8,6	21,22	46,27	96,8	197,6	802,3
__	НПО им (17,5%).	__	1,82	4,51	10,0	20,55	41,9	170,2

·  из них 375 тыс. первичные оборотные средства для изготовления 1- ой партии.

Окупаемость затрат на этапе производства средств связи.

10 км – через 5 месяцев с начала производства (табл.1)

50 км – через 2,5 месяца (табл.2)

100 км – через 1 месяц (табл.3)

10. Состояние и источники инвестирования в реализацию проекта.

В проект произведены инвестиции в размере 3,5 млн. рублей за счет собственных средств. Разработчики за инвестициями в другие организации не обращались. Предполагается привлечение внешних инвестиций для дальнейшего выполнения проекта на создание серийного оборудования подводных средств связи 3-х модификаций. Формы участия инвестора обсуждаются.

11. Предстоящие затраты по проекту:

-  создание демонстрационных действующих макетов подводных средств связи для подтверждения практической реализации теоретических разработок. Затраты 400 тыс. долларов. (2011г.); в том числе:

-   

1.Организационные расходы( всего-65 тыс. дол.) ,в т. ч.:

- Организация лаборатории (аренда помещения 100кв. м,обустройство, спецзащита-60тыс. дол.

-Командировочные, транспортные расходы-5тыс. дол.

2.Материально-техническое обеспечениеLвсего-215тыс. дол.),в т. ч.:

- закупка и аренда спецприборов-102тыс. дол.;

- оплата договоров смехных организаций -55тыс. дол.

-приобретение основных и вспомогательных материалов -10тыс. дол.

- оплата сертификационных и натурных испытаний -25 тыс. дол.

- оплата ранее выполненных работ-36тыс. дол.

3.Оплата труда исполнителей-107тыс. дол. в т. ч. разработчики-75тыс. дол.,совместители-32тыс. дол

-  организация спец. лаборатории и ее оснащение современной аппаратурой для настройки и аттестации электронных блоков и УЗЛ в сборе в процессе их изготовления.

Затраты 1,2 млн. долларов. (2012г.);

-  отработка схемных решений и принципов конструирования при создании образцов системы подводного конроля и защиты.

Затраты 1,5 млн. долларов. (2012-13гг.);

-  разработка, изготовление, КДИ и сертификационные испытания опытно-промышленных образцов подводных средств связи трех модификаций.

Затраты 3,0 млн. долларов. (2013-2014 гг.);

-  патентование разработок.

Затраты 250 тыс. долларов. (2014 гг.);

-  организация серийного изготовления подводных средств связи.

Затраты 4,8 млн. долларов. (2012-15гг.);

Итого по проекту в целом 11,15 млн. долларов.